JP6292233B2

JP6292233B2 - アンテナシステム

Info

Publication number: JP6292233B2
Application number: JP2015529613A
Authority: JP
Inventors: 聡史船津; 文貴寺島
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: CN105431977B; US20160099494A1; JPWO2015016307A1; US10181636B2; CN105431977A; EP3029768A4; WO2015016307A1; EP3029768A1

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるアンテナシステムに関する。

車両内のノイズ源から放射されたノイズにより発生する受信障害を対策する技術として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１には、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯のテレビ放送信号の受信障害に対する技術が開示されている。

一方、エンジンとモータとを併用するいわゆるハイブリッド車や電気自動車では、モータやインバータ等の電子機器が搭載されている。このような電子機器から放射されたノイズは、ＭＦ（Medium Frequency）帯またはＬＦ（Low Frequency）帯の電波に影響を与えるため、アンテナのＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が低下する場合がある。

特開２００６−２９５７９７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、ノイズ源と２つのアンテナ素子それぞれとの距離の差がノイズの１／２波長となるように２つのアンテナ素子を配置しなければならないため、ノイズ源を特定する必要があるとともに、ノイズ源が複数ある場合に対応できない。また、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の波長は、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の電波よりも非常に長い。そのため、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信障害対策に用いる場合、アンテナ素子を互いに大きく引き離して配置する必要があり、一方のアンテナ素子を車両に配置することが不可能となる。よって、特許文献１の技術では、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信障害を対策できない。

そこで本発明では、車両内から放射されるノイズによりＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が低下することを抑制できる、アンテナシステムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、
車両の金属ボディに形成された窓開口部に設置された窓ガラスに設けられ、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波を受信するガラスアンテナと、
前記車両の金属ボディより車内側に配置され、前記ガラスアンテナの近傍に位置する車内アンテナと、
前記ガラスアンテナの受信信号から前記車内アンテナのノイズ信号をキャンセルするキャンセル手段とを備える、アンテナシステムが提供される。

本発明の一態様によれば、車両内から放射されるノイズによりＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が低下することを抑制できる。

キャンセル手段の一例を説明するための図アンテナシステムの構成例を模式的に示した図窓ガラスが車両に形成された窓開口部に配置された状態を示した断面図合成アンプの第１の構成例を示した図合成アンプの第２の構成例を示した図合成アンプの第３の構成例を示した図合成アンプの第４の構成例を示した図テールゲートを上方に開けた状態で車両を後方から見た図車外から到来する５００ｋＨｚの電波を受信したときの受信電圧波形車外から到来する１０００ｋＨｚの電波を受信したときの受信電圧波形車外から到来する１７００ｋＨｚの電波を受信したときの受信電圧波形車内から到来する１０００ｋＨｚのノイズを受信したときの受信電圧波形ノイズ信号をキャンセルしない場合の搬送波とノイズの電圧レベルノイズ信号をキャンセルする場合の搬送波とノイズの電圧レベル

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。なお、形態を説明するための図面において、方向について特に記載のない場合には図面上での方向をいうものとし、各図面の基準の方向は、記号、数字の方向に対応する。また、平行、直角などの方向は、本発明の効果を損なわない程度のズレを許容するものである。また、本発明が適用可能な窓ガラスとして、例えば、車両の後部に取り付けられるリヤガラス、車両の前部に取り付けられるフロントガラス、車両のサイド部に取り付けられるサイドガラス、車両の天井部に取り付けられるルーフガラスなどが挙げられる。

図１は、窓ガラスに配置されたガラスアンテナ１０の受信信号から車内側に配置された車内アンテナ２０の受信信号をキャンセルするキャンセル手段の一例を説明するための図である。ガラスアンテナ１０は、車両の金属ボディに形成された窓開口部に設置された窓ガラスに設けられ、ＭＦ帯（３００ｋＨｚ〜３ＭＨｚ）、またはＬＦ帯（３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ）の電波を受信可能に形成される。車内アンテナ２０は、車両の金属ボディより車内側に配置され、ガラスアンテナ１０の近傍に位置する。図１には、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号をキャンセルするキャンセル手段として、位相反転器３１及び加算器３２が例示されている。

ガラスアンテナ１０は、車両に形成された窓開口部に設置される窓ガラスに配置されているため、車内のノイズ源から発生したノイズＮと、車外から到来する放送や無線通信のための電波（信号）Ｓとの両方を所定の受信電圧以上で受信できる。ノイズＮと電波Ｓは、いずれも、ＭＦ帯またはＬＦ帯の周波数を有している。ノイズＮを放射するノイズ源は、例えば、車内に設置されたインバータ等の電子機器である。電波Ｓの具体例は、ＭＦ帯に含まれる周波数（例えば、５２０ｋＨｚから１７００ｋＨｚまでの周波数帯内の周波数）を有するＡＭ放送波である。一方、車内アンテナ２０は、車両の金属ボディよりも車内側に配置されているため、車外から到来する電波Ｓは受信せず、車内のノイズＮのみを受信できる。

以下にその理由を説明する。車両に窓開口部がないと仮定した場合、金属ボディで囲われた車内側の空間は車外から到来する電波Ｓに対してシールドされている状態になる。反対に車内で発生したノイズＮは車外側に放射されない。車両の金属ボディに窓開口部が形成され、窓ガラスが設置されていると、窓ガラスは絶縁体であるためその部分は電波を透過する。

ところで、電波Ｓの波長は、窓開口部の幅（典型的には、１．０〜１．５ｍ）よりも格段に大きい。例えば、５２０ｋＨｚの電波の波長は５７６ｍであり、１０００ｋＨｚの電波の波長は３００ｍであり、１６３０ｋＨｚの電波の波長は１８４ｍである。そのため、車外から到来した電波Ｓは、車両に形成された窓開口部を通過して車内に到達すると、大きく（例えば、３０〜４０ｄＢ）減衰する。したがって、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波を受信可能な車内アンテナ２０は、電波Ｓを受信できずに、車内で発生したノイズＮ（すなわち、ＭＦ帯またはＬＦ帯の周波数を有するノイズ）のみを所定の受信電圧以上で受信できる。

ガラスアンテナ１０は、窓開口部が形成する平面上から接着材の高さ分を離間させた状態の窓ガラスの平面上に設けられており、窓開口部から１０ｍｍ未満の距離に位置する。その位置では、車内からのノイズＮが大きくは減衰していないため、ガラスアンテナ１０は、ノイズＮと電波Ｓの両者を受信する。

そこで、図１に示されるキャンセル手段は、ガラスアンテナ１０で受信された受信信号（Ｓ＋Ｎ）と車内アンテナ２０で受信されたノイズ信号（Ｎ）のうち、一方の信号を反転させ、その反転させた信号ともう一方の信号とを足し合わせて合成する。図１には、車内アンテナ２０で受信されたノイズ信号（Ｎ）の位相が位相反転器３１で反転され、位相反転器３１から出力されたノイズ信号（−Ｎ）とガラスアンテナ１０で受信された受信信号（Ｓ＋Ｎ）とが加算器３２で加算される場合が例示されている。

このようなキャンセル手段によって、ガラスアンテナ１０で受信された受信信号（Ｓ＋Ｎ）からノイズＮが除去され、受信信号（Ｓ＋Ｎ）から電波Ｓに対応する受信信号のみを取り出すことができる。そして、加算器３２は、その取り出した信号を、車両に搭載されたラジオ４０に構成されるチューナに供給できる。このように、ノイズＮが取り除かれた受信信号がチューナに供給できるため、ノイズＮによるＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が低下することを抑制できる。

また、ガラスアンテナの使用により、車両のルーフに設置されるルーフトップアンテナを無くすことができるため、車両のルーフから突き出る突起物が無くなる結果、空気抵抗を減少でき、見栄えが向上する。

図２は、本発明の一実施形態であるアンテナシステム１の構成例を模式的に示した図であり、窓ガラスがリヤガラスである場合を例示する。また、図２は、ガラスアンテナがＡＭ放送波を受信するＡＭガラスアンテナである場合を例示する。アンテナシステム１は、リヤガラス６０と、ガラスアンテナ１０と、車内アンテナ２０と、合成アンプ５０と、ラジオ４０とを備えている。

リヤガラス６０は、車両の金属ボディ７０に形成されたフランジ７１に取り付けられる外周部６３を有する窓ガラスである。リヤガラス６０の周縁は、点線で図示されている。フランジ７１は、窓開口部を囲む窓枠である。

リヤガラス６０には、複数の並走するヒータ線１８とヒータ線１８に給電する複数の帯状のバスバ１７とを有するデフォッガ１６が設けられてよい。デフォッガ１６に構成されるヒータ線１８及びバスバ１７は、通電加熱式の導電パターンである。図２には、ガラスアンテナ１０が、リヤガラス６０においてデフォッガ１６よりも上側の余白領域に設けられている場合が示されている。

ガラスアンテナ１０は、窓ガラスの表面に平面的に設けられ、例えば、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを窓ガラスの車内側表面にプリントし、焼付けて形成される。しかし、この形成方法に限定されず、銅等の導電性物質からなる、線状体又は箔状体を、窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に形成してもよく、窓ガラスに接着剤等により貼付してもよく、窓ガラスの内部に設けてもよい。窓ガラスに配置されたデフォッガ１６についても同様である。

ガラスアンテナ１０は、窓ガラスの右方に位置する給電部１５と、給電部１５に接続導体１４を介して接続されたアンテナ導体１１，１２，１３とを有するアンテナパターンである。ガラスアンテナ１０は、ＡＭ放送波帯の電波を所定の受信電圧以上で受信可能に形成された導体パターンである。ガラスアンテナ１０は、車外から到来するＡＭ放送波帯の電波に車内からの同じ周波数帯のノイズが混入した状態で励振し、所定の受信電圧以上の受信信号を給電部１５から出力する。

給電部１５は、合成アンプ５０にアンテナ導体１１，１２，１３を接続するための給電点である。給電部１５は、リヤガラス６０がフランジ７１に取り付けられたときに、フランジ７１の近傍に位置するようにリヤガラス６０に設けられた電極であるとよい。接続導体１４は、給電部１５とアンテナ導体１１，１２，１３とを接続するための接続エレメントである。アンテナ導体１１，１２，１３は、互いに並列に配置され、リヤガラス６０の上縁６４に沿って延伸する線条エレメントである。

給電部１５は、導電性部材１９を介して、合成アンプ５０の端子５２に電気的に接続される。導電性部材として、例えば、ＡＶ線や同軸ケーブルなどの給電線が用いられる。ＡＶ線を用いる場合には、一端を給電部１５に接続し、他端を合成アンプ５０の端子５２に接続する。同軸ケーブルを用いる場合には、同軸ケーブルの内部導体を給電部１５に電気的に接続し、同軸ケーブルの外部導体を金属ボディ７０にアース接続すればよい。また、給電部１５に電気的に接続するためのコネクタを、給電部１５に設置してもよい。このようなコネクタによって、ＡＶ線や同軸ケーブルの内部導体を給電部１５に取り付けることが容易になる。さらには、コネクタにアンプ等の信号処理回路を実装する構成を採用してもよい。また、給電部１５に突起状の導電性部材を設置し、窓ガラスが取り付けられるフランジに設けられた接続部にその突起状の導電性部材が接触、嵌合するような構成としてもよい。

給電部１５の形状は、上記の導電性部材又はコネクタの実装面の形状に応じて決めるとよい。例えば、正方形、略正方形、長方形、略長方形などの方形状や多角形状が実装上好ましい。なお、円、略円、楕円、略楕円などの円状でもよい。

また、アンテナ導体からなる導体層を合成樹脂製フィルムの内部又はその表面に設け、導体層付き合成樹脂製フィルムを窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に形成してガラスアンテナとしてもよい。さらに、アンテナ導体が形成されたフレキシブル回路基板を窓ガラスの車内側表面又は車外側表面に形成してガラスアンテナとしてもよい。

また、窓ガラスの面上に隠蔽膜を形成し、この隠蔽膜の上に給電部及びアンテナ導体の一部分又は全体を設けてもよい。隠蔽膜は黒色セラミックス膜等のセラミックスが挙げられる。この場合、窓ガラスの車外側から見ると、隠蔽膜により隠蔽膜上に設けられている給電部及びアンテナ導体の少なくとも一部分が車外から見えなくなり、デザインの優れた窓ガラスとなる。給電部とアンテナ導体の一部を隠蔽膜上に（隠蔽膜の縁と窓ガラスの縁との間に）形成させることで、車外視において導体の細い直線部分のみを見ることになり、デザイン上好ましい。

車内アンテナ２０は、ガラスアンテナ１０が配置された窓ガラスには配置されずに、金属ボディ７０より車内側に配置されたアンテナエレメントである。車内アンテナ２０は、例えば、金属ボディ７０を覆う内張りと金属ボディ７０との間に形成された空間に配置される。これにより、車内アンテナ２０の一部又は全部を内張りで隠すことができるため、見栄えが向上する。

また、車内アンテナ２０は、ＡＶ線によって形成されると、車内側に容易に配線できる。しかしながら、車内アンテナ２０はＡＶ線ではなく、他のアンテナ導体で構成されてもよい。例えば、車内アンテナ２０は、基板に形成された導体パターンによって形成されてもよい。また、アンテナ導体からなる導体層を合成樹脂製フィルムの内部又はその表面に設け、導体層付き合成樹脂製フィルムを設置部分に形成して車内アンテナとしてもよい。また、車内アンテナは、金属製のテープによって形成されてもよい。線状に形成された金属テープを例えば車両の内張りに貼着することで車内アンテナを形成させる。

車内アンテナ２０は、車両の右方に位置する給電部２４と、給電部２４に接続されたアンテナ導体２１，２２，２３とを有し、ＡＭ放送波帯の電波を所定の受信電圧以上で受信可能に形成された折り返しアンテナである。車内アンテナ２０は、車内のみから到来するＡＭ放送波帯と同じ周波数のノイズで励振し、所定の受信電圧以上のノイズ信号を給電部２４から出力する。

給電部２４は、合成アンプ５０にアンテナ導体２１，２２，２３を接続するための給電点である。車内アンテナ２０は、給電部２４を起点にリヤガラス６０の上縁６４に沿って延伸するアンテナ導体２１と、アンテナ導体２２で折り返されてアンテナ導体２１に沿って延伸するアンテナ導体２３とを有している。

給電部２４は、導電性部材２５を介して、合成アンプ５０の端子５１に電気的に接続される。導電性部材２５は、導電性部材１９と同じ構成でよい。合成アンプ５０は、給電部１５と同じ側の車体に位置する。よって、給電部２４は、給電部１５と同じ側に位置する電極であると好ましい。これにより、合成アンプ５０と給電部２４との間に介在する導電性部材２５の長さを短縮できる。また、給電部２４の形状は、任意でよく、特に限定されない。

合成アンプ５０は、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号をキャンセルするキャンセル手段の一例である。合成アンプ５０の詳細な構成例の説明は、後述する。合成アンプ５０は、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号が取り除かれた受信信号を、端子５３を介して、ラジオ４０に対して出力する。なお、受信信号の受信電圧とノイズ信号のノイズ電圧に差があっても、ＡＭアンプの利得を調節してそれぞれの電圧を調整することで、良好なノイズキャンセル状態を作り出せる。

ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０との最短距離Ｌ１は、好ましくは５００ｍｍ以下であり、より好ましくは３００ｍｍ以下である。最短距離Ｌ１をこのような長さにすることによって、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０は同等の受信環境で車内から到来するノイズを受信できる。そのため、ガラスアンテナ１０で受信されるノイズとほぼ同じノイズを車内アンテナ２０で受信できるので、ノイズのキャンセル効果が向上する。図２の場合、最短距離Ｌ１は、ガラスアンテナ１０に構成される最上段のアンテナ導体１１と車内アンテナ２０に構成される最下段のアンテナ導体２３との最短距離に相当する。

車内アンテナ２０は、ガラスアンテナ１０と長手方向が一致するように配置されることが好ましい。これにより、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０との互いの受信性能を近づけることができ、ノイズの受信レベルを近づけることができるため、上記同様、ノイズのキャンセル効果が向上する。図２の場合、ガラスアンテナ１０の長手方向と車内アンテナ２０の長手方向は、路面に対していずれも平行な方向であって、且つ、リヤガラス６０の面直方向に対していずれも直角な方向である。

車内アンテナ２０は、ＡＭ放送帯の電波の受信性能がガラスアンテナ１０と略等しくなるように形成されていることが好ましい。これにより、ガラスアンテナ１０の給電部１５から出力される受信信号に混入しているノイズ信号の受信電圧と車内アンテナ２０の給電部２４から出力されるノイズ信号のノイズ電圧とをほぼ等しい値に近づけることができる。このため、合成アンプ５０において受信信号とノイズ信号とを合成する際に、受信電圧を調整する量を最小限に抑える又は無くすことができるので、合成アンプ５０のようなキャンセル手段の構成を簡易化できる。

ガラスアンテナ１０の少なくとも一部が、窓開口部の開口縁７２の近傍に位置することが好ましい。開口縁７２は、フランジ７１のフランジ端である。このように位置することにより、リヤガラス６０においてガラスアンテナ１０と開口縁７２との間の空白領域を狭くできるため、車内アンテナ２０をガラスアンテナ１０に近づけて配置することがリヤガラス６０の中央寄りに位置させる場合と比べて容易になる。また、ガラスアンテナ１０の占有面積を確保しつつ、デフォッガ１６の占有面積を容易に拡張できる。例えば、ガラスアンテナ１０の少なくとも一部と開口縁７２との最短距離Ｌ２は、好ましくは１００ｍｍ以下であり、より好ましくは８０ｍｍ以下である。図２の場合、最短距離Ｌ２は、ガラスアンテナ１０に構成される最上段のアンテナ導体１１と開口縁７２との最短距離に相当する。

ガラスアンテナ１０は、リヤガラス６０の上部６２に配置されることが好ましい。これにより、車外から到来する電波を受信するガラスアンテナ１０の受信性能を確保しつつ、ガラスアンテナ１０を車内のノイズ源からできるだけ遠ざけることができる。

図３は、リヤガラス６０が窓開口部７３に配置された状態を示した断面図である。フランジ７１は、窓開口部７３が形成されるように、車両の金属ボディ７０に設けられている。リヤガラス６０は、例えば、フランジ７１に接着材６１によって接着されている。車内アンテナ２０は、窓開口部７３によって形成される平面（図３における破線に相当）に対して車内側に離れた位置に配置される。例えば、車内アンテナ２０と窓開口部７３によって形成される平面との最短距離Ｌ３が、３０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ以上、より好ましくは８０ｍｍ以上であると、車外から到来するＡＭ放送帯の電波が充分に減衰した位置に車内アンテナ２０を配置することができる。また、トリム７４と金属ボディ７０との間の空間に配置されてもよい。トリム７４は、金属ボディ７０を車内側から覆う内張りである。このように車外からの電波の到来方向に金属ボディ７０が位置するように車内アンテナ２０を設置することは、車内アンテナ２０にノイズ信号のみを受信させるうえで好ましい。さらに、車内からも見えないので美観のうえでも好ましい。また、車内アンテナ２０は、後部座席７６の後部に設けられたサンデッキ７５の外側又は内側に配置されてもよい。

図４は、合成アンプ５０の第１の構成例を示した図である。本図の合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５と、ＡＭアンプ５４と、位相反転器５７とを有するキャンセル手段であり、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号を位相反転器５７によってキャンセルする。

ＡＭアンプ５５は、端子５２から入力されるガラスアンテナ１０の受信信号を増幅して出力する。ＡＭアンプ５４は、端子５１から入力される車内アンテナ２０のノイズ信号を増幅して出力する。位相反転器５７は、ＡＭアンプ５４の出力信号の位相を１８０°反転させた信号を出力する。合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５の出力信号と位相反転器５７の出力信号を合成した信号を端子５３からラジオ４０に対して出力する。

なお、合成アンプ５０は、ＦＭアンプ５６を有してよい。ＦＭアンプ５６は、端子５２から入力されるガラスアンテナ１０で受信された受信信号を増幅し、増幅した信号を端子５３からラジオ４０に対して出力する。

図５は、合成アンプ５０の第２の構成例を示した図である。上述の構成と同様の構成についての説明は省略する。本図の合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５と、ＡＭアンプ５４と、差動増幅器５８とを有するキャンセル手段であり、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号を差動増幅器５８によってキャンセルする。

差動増幅器５８は、ＡＭアンプ５５の出力信号とＡＭアンプ５４の出力信号との電圧差を増幅し、増幅した信号を端子５３からラジオ４０に対して出力する。差動増幅器５８は、その差動増幅機能によって、車内アンテナ２０のノイズ信号の成分が取り除かれた信号を出力する。

図６は、合成アンプ５０の第３の構成例を示した図である。上述の構成と同様の構成についての説明は省略する。本図の合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５と、ＡＭアンプ５４と、トランス８０とを有するキャンセル手段であり、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号をトランス８０によってキャンセルする。

トランス８０は、１次側コイル８１と２次側コイル８２とを有する変圧器である。１次側コイル８１は、ガラスアンテナ１０の給電部１５に、端子５２及びＡＭアンプ５５を介して接続される一方の端部と、車内アンテナ２０の給電部２４に、端子５１及びＡＭアンプ５４を介して接続される他方の端部とを有している。２次側コイル８２は、端子５３を介してラジオ４０に接続される一方の端部と、グランドに接続される他方の端部とを有している。トランス８０は、ガラスアンテナ１０の受信信号が１次側コイル８１の一端に入力され車内アンテナ２０のノイズ信号が１次側コイル８１の他端に入力されることにより、車内アンテナ２０のノイズ信号の成分が取り除かれた信号を２次側コイル８２から出力できる。

図７は、合成アンプ５０の第４の構成例を示した図である。上述の構成と同様の構成についての説明は省略する。本図の合成アンプ５０は、ＡＭアンプ５５と、ＡＭアンプ５４と、トランス８０とを有するキャンセル手段であり、ガラスアンテナ１０の受信信号から車内アンテナ２０のノイズ信号をトランス８０によってキャンセルする。

図７のトランス８４は、図６と同様、車内アンテナ２０のノイズ信号の成分が取り除かれた信号を２次側コイル８２から出力できる。また、図７のトランス８０は、１次側コイル８１の中間部に接続されるセンタータップ８３を有し、センタータップ８３はグランドに接続されている。これにより、本図のトランス８４を、平衡−不平衡変換に使用でき、端子５３に平衡線路を接続でき、端子５１，５２に不平衡線路を接続できる。

次に、実際の車両を用いて試験した結果について説明する。図８は、車両のテールゲート７９を上方に開けた状態で車両を後方から見た図である。テールゲート７９は、車両の金属ボディの一部であり、車両の後部に設けられた開閉扉である。ガラスアンテナ１０が配置されたリヤガラス６０は、テールゲート７９に設置されている。

ガラスアンテナ１０の給電部１５は、ガラスアンテナ用アンプ７７に接続されており、ガラスアンテナ１０の受信信号を増幅して出力する。車内アンテナ２０の給電部は、車内アンテナ用アンプ７８に接続されており、車内アンテナ２０のノイズ信号を増幅して出力する。車内アンテナ用アンプ７８の出力信号は、不図示の位相反転器に伝送され、位相を１８０°反転させる。その後、ガラスアンテナ用アンプ７７の出力信号と位相が反転された車内アンテナ用アンプ７８の出力信号とが合成される。車内アンテナ２０は、トリム７４と金属ボディ７０との間の空間に形成されている。車内アンテナ２０は、車内アンテナ用アンプ７８から車両の右方まで延伸してから折り返され、車両の左方に向けて延伸するＡＶ線である。なお、本実施例においては、実験の便宜上、車内アンテナ２０であるＡＶ線は、トリム７４の内部（トリム７４と金属ボディ７０との間の空間）を右方に延伸した後にトリム７４の外側に折り返して左方に延伸させて配置した。

また、図２に示した各部の寸法は、単位をｍｍとすると、
アンテナ導体１１の長さ：８２０
アンテナ導体１２の長さ：８２５
アンテナ導体１３の長さ：８３０
アンテナ導体１１とアンテナ導体１２との最短間隔：３０
アンテナ導体１２とアンテナ導体１３との最短間隔：３０
アンテナ導体１３とヒータ線１８との最短間隔：４０
ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０との最短距離Ｌ１：１２０
ガラスアンテナ１０と開口縁７２との最短距離Ｌ２：６５
アンテナ導体２１の長さ：９００
アンテナ導体２２の長さ：３０
アンテナ導体２３の長さ：８５０
とした。

図９は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車外から到来する５００ｋＨｚの電波を受信したときの各アンテナにより得られた受信信号の受信電圧波形である。図１０は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車外から到来する１０００ｋＨｚの電波を受信したときの各アンテナにより得られた受信信号の受信電圧波形である。図１１は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車外から到来する１７００ｋＨｚの電波を受信したときの各アンテナにより得られた受信電圧波形である。各図のいずれの周波数においても、ガラスアンテナ１０は、受信電圧の振幅が大きいため、車外から到来するＡＭ放送帯の電波を受信できた一方、車内アンテナ２０は、受信電圧の振幅が小さいため、車外から到来するＡＭ放送帯の電波を受信できなかった。

図１２は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車内のノイズ源から到来する１０００ｋＨｚのノイズを受信したときの各アンテナにより得られたノイズ受信信号の受信電圧波形である。

ＡＭ放送波帯に混入する１０００ｋＨｚのノイズを放射するノイズ源は、後部座席の足元の車室フロアから２０ｃｍ程度の高さに水平に設置し、車幅方向に延伸するポールアンテナ（具体的には、マグネットベースアンテナ）で代用した。

図１２において、符号１０は、ガラスアンテナ１０により得られたノイズ電圧を表し、符号２０は、車内アンテナ２０により得られたノイズ電圧（位相を反転させている）を表し、符号１０＋２０は、符号１０と符号２０のノイズ電圧を合成して得られたノイズ電圧である。なお、車内アンテナ２０のグランド電位は、振幅波形の中心が０Ｖになるように、適宜補正してよく、車内アンテナ２０の位相は、ガラスアンテナ１０の位相が反転した状態となるように適宜補正してよい。

図１２に示されるように、車内アンテナ２０の受信信号を反転させてガラスアンテナ１０の受信信号と合成することにより、ノイズ電圧を零Ｖ程度に小さくできる。

図１３，１４は、ガラスアンテナ１０と車内アンテナ２０が車外から到来する１０００ｋＨｚの電波を受信したときの各アンテナにより得られた受信信号の搬送波とノイズの電圧レベルを示す。図１３は、車内アンテナ２０のノイズ信号をキャンセルしない場合の搬送波とノイズの電圧レベルを示し、図１４は、合成アンプ５０が車内アンテナ２０のノイズ信号をキャンセルする場合の搬送波とノイズの電圧レベルを示す。

ａは、ノイズ信号をキャンセルしない場合（図１３）のノイズの極大値を示し、ｂは、ノイズ信号をキャンセルする場合（図１４）のノイズの極大値を示す。ノイズ信号をキャンセルする場合（図１４）、ノイズ信号をキャンセルしない場合（図１３）に比べて、ノイズの極大値が約１８ｄＢ改善した。

以上、アンテナシステムを実施形態例により説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではない。他の実施形態例の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、ＭＦ帯またはＬＦ帯に使用されるガラスアンテナ及び車内アンテナは、図示の形態に限られず、他の形態でもよい。また、車内アンテナは、金属ボディを覆う内張りに対して車室側に配置されてもよい。

本国際出願は、２０１３年８月２日に出願した日本国特許出願第２０１３−１６１３１５号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１３−１６１３１５号の全内容を本国際出願に援用する。

１アンテナシステム
１０ガラスアンテナ
１１，１２，１３アンテナ導体
１４接続導体
１５給電部
１６デフォッガ
１７バスバ
１８ヒータ線
１９導電性部材
２０車内アンテナ
２１，２２，２３アンテナ導体
２４給電部
２５導電性部材
３１位相反転器
３２加算器
４０ラジオ
５０合成アンプ
５１，５２，５３端子
５４，５５ＡＭアンプ
５６ＦＭアンプ
５７位相反転器
５８差動増幅器
６０リヤガラス（窓ガラスの一例）
６１接着材
６２上部
６３外周部
６４上縁
７０金属ボディ
７１フランジ
７２開口縁
７３窓開口部
７４トリム
７５サンデッキ
７６後部座席
７７ガラスアンテナ用アンプ
７８車内アンテナ用アンプ
７９テールゲート
８０，８４トランス
８１１次側コイル
８２２次側コイル
８３センタータップ

Claims

車両の金属ボディに形成された窓開口部に設置された窓ガラスに設けられ、ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波を受信するガラスアンテナと、
前記車両の金属ボディより車内側に配置され、前記ガラスアンテナの近傍に位置する車内アンテナと、
前記ガラスアンテナの受信信号から前記車内アンテナのノイズ信号をキャンセルするキャンセル手段とを備える、アンテナシステム。
前記ガラスアンテナと前記車内アンテナとの最短距離は、５００ｍｍ以下である、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記車内アンテナは、前記ガラスアンテナと長手方向が一致するように配置された、請求項１又は２に記載がアンテナシステム。
前記車内アンテナは、前記ＭＦ帯またはＬＦ帯の電波の受信性能が前記ガラスアンテナと略等しくなるように形成された、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記車内アンテナは、前記金属ボディを覆う内張りと前記金属ボディとの間に配置された、請求項１から４のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記車内アンテナは、ＡＶ線によって形成された、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記ガラスアンテナの少なくとも一部が、前記窓開口部の開口縁の近傍に位置する、請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記ガラスアンテナと前記窓開口部の開口縁との最短距離が、１００ｍｍ以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記ガラスアンテナは、前記窓ガラスの上部に配置された、請求項１から８のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記ガラスアンテナは、ＡＭ放送波を受信するＡＭガラスアンテナである、請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記キャンセル手段は、前記車内アンテナの受信信号を位相反転器によってキャンセルする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記キャンセル手段は、前記車内アンテナの受信信号を差動増幅器によってキャンセルする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
前記キャンセル手段は、前記車内アンテナの受信信号をトランスによってキャンセルする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナシステム。