JP7153757B2 - 車両用窓ガラス - Google Patents

Description

本発明は、車両用窓ガラスに関する。

自動車に取り付けられる車両用の窓ガラス（特に、リアガラス）の表面には、所定の電波を受信するためのアンテナ等が設けられることがある。アンテナとしては、例えば、ＤＡＢ（Digital Audio Broadcasting。以下、「ＤＡＢ」と称する）の放送を受信するためのＤＡＢアンテナ素子が用いられることがあり、特許文献１では、ＤＡＢアンテナ素子を設けた車両用の窓ガラスが提案されている。

特開２０１４－２１６８０５号公報

ところが、上記のような窓ガラスでは、ＤＡＢアンテナのほか、ＦＭアンテナ、ＡＭアンテナ、キーレスエントリー用アンテナなど、種々のアンテナを実装する必要がある。しかしながら、窓ガラスによっては、アンテナのほか、防曇用のデフォッガが配置されるため、窓ガラスにおけるアンテナ配置の設計には、多くの制限があり、これを改善することが要望されていた。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、狭い領域において、複数のメディアを受信可能なアンテナを実装することが可能な、車両用窓ガラスを提供することを目的とする。

本発明に係る車両用窓ガラスは、ガラス板と、前記ガラス板に配置される第１給電部と、前記ガラス板に配置され、前記第１給電部から延びる混合アンテナ素子と、を備え、前記混合アンテナ素子は、主として第１メディアの周波数帯域を受信する第１メディア用エレメントと、主として前記第１メディアよりも高い周波数帯域を有する第２メディアの周波数帯域を受信する第２メディア用エレメントと、を備えている。

上記車両用窓ガラスにおいて、前記混合アンテナ素子は、前記第１メディア用エレメントと前記第２メディア用エレメントとの間に、前記第２メディアの周波数帯域の受信信号を遮断又は減衰させるキャンセルエレメントをさらに備えることができる。

上記各車両用窓ガラスにおいては、前記ガラス板上に配置され、複数の水平加熱線を有するデフォッガをさらに備えることができる。

上記各車両用窓ガラスにおいては、前記デフォッガと、前記混合アンテナ素子の前記第１メディア用エレメントとを、容量結合または直接結合することができる。

上記各車両用窓ガラスにおいては、前記デフォッガから延びる延長エレメントをさらに備えることができ、前記第１メディア用エレメントの少なくとも一部が、前記延長エレメントと平行に延びるように構成できる。

上記各車両用窓ガラスにおいては、前記ガラス板に配置される第２給電部と、前記ガラス板に配置され、前記第２給電部から延び、前記第１メディアの周波数帯域を受信する第１メディア用アンテナ素子と、をさらに備えることができる。

上記各車両用窓ガラスにおいては、前記ガラス板に配置される第２給電部と、前記ガラス板に配置され、前記第２給電部から延び、前記第１メディアの周波数帯域を受信する第１メディア用アンテナ素子と、をさらに備えることができ、前記デフォッガと、前記第１メディア用アンテナ素子とが、容量結合または直接結合するように構成できる。

上記車両用窓ガラスにおいては、前記デフォッガと、前記混合アンテナ素子の前記第１メディア用エレメントとが、容量結合または直接結合するように構成できる。

上記各車両用窓ガラスにおいては、前記デフォッガから延びる延長エレメントをさらに備え、前記第１メディア用エレメントの少なくとも一部が、前記延長エレメントに近接するように構成できる。

上記車両用窓ガラスにおいては、前記延長エレメントを前記混合アンテナ素子の前記第１メディア用エレメントに近接させることで、前記混合アンテナ素子の前記第１メディア用エレメントと前記デフォッガとの距離、及び前記延長エレメントと前記デフォッガとの距離を相違させることができる。

上記各車両用窓ガラスにおいては、前記第１メディア用エレメントの少なくとも一部が、前記延長エレメントと平行に延びるように構成できる。

上記車両用窓ガラスでは、前記第１メディア用エレメントにおいて、前記延長エレメントと平行な部分の長さを、２００ｍｍ以下とすることができる。

上記各車両用窓ガラスにおいては、前記第１メディアがＦＭ放送であり、前記第２メディアがＤＡＢ放送とすることができる。

本発明に係る車両用窓ガラスによれば、狭い領域において、複数のメディアを受信可能なアンテナを実装することができる。

本発明に係る車両用窓ガラスの一実施形態である自動車のリアガラスの正面図である。 図１におけるＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子付近の拡大図である。 実施例１に係る窓ガラスのアンテナの寸法を示す図である。 実施例２に係る窓ガラスを示す図である。 実施例１及び２におけるＦＭアンテナ素子の受信感度を示すグラフである。 実施例１及び２におけるＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子のＦＭ用エレメントの受信感度を示すグラフである。 実施例３～５に係る窓ガラスを示す図である。 実施例３～５に係る長さＬとＦＭアンテナ素子の受信感度との関係を示すグラフである。 実施例３～５に係る長さＬとＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子のＦＭ用エレメントの受信感度との関係を示すグラフである。 実施例５において長さＬを変更した場合の、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子の周波数と受信感度との関係を示すグラフである。 実施例７に係る窓ガラスを示す図である。 実施例６及び７におけるＦＭアンテナ素子の受信感度を示すグラフである。 実施例６及び７におけるＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子の受信感度を示すグラフである。

以下、本発明に係る車両用窓ガラスの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る車両用窓ガラスが適用される自動車のリアガラスの正面図、図２は図１におけるＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子付近の拡大図である。なお、以下では、説明の便宜のため、図１の向きを基準に、図１の上下方向を、上下方向または垂直方向、図１の左右方向を、左右方向または水平方向と称することがあるが、この向きは、本発明を限定するものではない。

＜１．車両用窓ガラス＞
図１に示すように、本実施形態に係る車両用窓ガラスは、ガラス板１上に、デフォッガ２、ＦＭアンテナ素子３、ＡＭアンテナ素子４、及びＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５が、実装されている。以下、各部材について、順に説明する。

＜１－１．ガラス板＞
ガラス板１は、自動車用の公知のガラス板を利用することができる。例えば、ガラス板１として、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラス若しくはグリーンガラス、又はＵＶグリーンガラスが利用されてもよい。ただし、このようなガラス板１は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、日射吸収率、可視光線透過率などが安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラスの組成の一例と、熱線吸収ガラス組成の一例を示す。

（クリアガラス）
ＳｉＯ₂:７０～７３質量％
Ａｌ₂Ｏ₃：０．６～２．４質量％
ＣａＯ：７～１２質量％
ＭｇＯ：１．０～４．５質量％
Ｒ²Ｏ：１３～１５質量％（Ｒはアルカリ金属）
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃）：０．０８～０．１４質量％

（熱線吸収ガラス）
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃）の比率を０．４～１．３質量％とし、ＣｅＯ₂の比率を０～２質量％とし、ＴｉＯ₂の比率を０～０．５質量％とし、ガラスの骨格成分（主に、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃）をＴ－Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂及びＴｉＯ₂の増加分だけ減じた組成とすることができる。

なお、ガラス板１の種類は、クリアガラス又は熱線吸収ガラスに限られず、実施の形態に応じて適宜選択可能である。例えば、ガラス板１は、アクリル系、ポリカーボネート系等の樹脂窓であってもよい。

また、このようなガラス板１は、単一のガラス板で構成するほか、複数のガラスで樹脂などの中間膜を挟持した合わせガラスであってもよい。

＜１－２．デフォッガ＞
次に、デフォッガ２について説明する。図１に示すように、デフォッガ２は、ガラス板１における垂直方向の中央付近に配置されており、ガラス板１の左右方向全体に亘って延びるように形成されている。具体的には、このデフォッガ２は、ガラス板１の両側縁に沿って上下方向に延びる一対の給電用のバスバー２１ａ，２１ｂを備えている。両バスバー２１ａ，２１ｂの間には、複数の水平エレメント（水平加熱線）２２が所定間隔をおいて平行に配置されており、バスバー２１ａ，２１ｂからの給電により、防曇用の熱が発生するようになっている。また、このデフォッガ２には、水平エレメント２２を水平方向に概ね４等分するように、上下方向に延びる３つの垂直ＦＭエレメント２３が設けられている。これら垂直ＦＭエレメント２３は、後述するＦＭ帯域受信用のアンテナ素子の一部として機能する。また、これら垂直ＦＭエレメントは、最も上方にある水平エレメント（以下、最上部水平エレメントという）２２１と、下から３番目の水平エレメント２２とを結ぶように延びている。

また、右側のバスバー２１ａの上端部からは、延長エレメント２４が延びている。この延長エレメント２４は、ガラス板１の右縁に沿って上方に延びる垂直部２４１と、この垂直部２４１の上端からガラス板１の上縁に沿って左側へ延びる水平部２４２と、を備えている。垂直部２４１と水平部２４２の連結部分は湾曲している。また、水平部２４２の左端は、後述する右側給電部５０付近まで延びている。

＜１－３．ＦＭアンテナ素子＞
次に、ＦＭアンテナ素子（第１メディア用アンテナ素子）３について説明する。このＦＭアンテナ素子３は、ガラス板１上で、デフォッガ２の上方にあるスペースに配置されている。具体的には、このＦＭアンテナ素子３は、ガラス板の上縁の中央よりも左側に設けられた左側給電部（第２給電部）３０から延びるように形成されている。具体的には、このＦＭアンテナ素子３は、下方に延びる垂直エレメント３１と、この垂直エレメント３１から左側へ延びる４本の水平エレメント、つまり第１～第４水平エレメント３２１～３２４と、を備えている。第１～第４水平エレメント３２１～３２４は、上下方向に所定間隔をおいて平行に配置されており、最も下側に配置される第４水平エレメント３２４は、垂直エレメント３１の下端から左側へ延びている。また、この第４水平エレメント３２４は、デフォッガ２の最上部水平エレメント２２１と、距離Ｄ１の間隔をあけ、平行に延びている。これにより、デフォッガ２とＦＭアンテナ素子３とは、容量結合しており、その結果、ＦＭアンテナ素子３の実効面積を広げることができる。距離Ｄ１は、０～６０ｍｍであることが好ましく、２０～５０ｍｍであることがさらに好ましく、３０～４５ｍｍであることが特に好ましい。但し、第４水平エレメント３２４とデフォッガ２の最上部水平エレメント２２１とを直接結合してもよく、この場合、距離Ｄ１は０ｍｍとなる。なお、このＦＭアンテナ素子３は、ＡＭ放送の受信にも用いられる。

＜１－４．ＡＭアンテナ素子＞
ＡＭアンテナ素子４は、ＦＭアンテナ素子と同じく、左側給電部３０から延びるように形成されている。具体的には、このＡＭアンテナ素子４は、ＦＭアンテナ素子３の垂直エレメント３１の右側で、左側給電部３０から下方に延びる第１垂直エレメント４１１と、この垂直エレメント３１の上端付近から右側へ延びる第１水平エレメント４２１と、を備えている。さらに、このＡＭアンテナ素子４は、第１水平エレメント４２１の右端から下方へ延びる第２垂直エレメント４１２と、この第２垂直エレメント４１２から左側へ延びる３つの水平エレメント、つまり第２～第４水平エレメント４２２～４２４と、を備えている。

第１及び第２垂直エレメント４１１，４１２は、ＦＭアンテナ素子３の垂直エレメント３１と概ね平行で、且つ同じ長さとなっている。また、第２～第４水平エレメント４２２～４２４は、第１水平エレメント４２１よりも短く、これによって、第２～第４水平エレメント４２２～４２４の左端と、第１垂直エレメント４１１との間には隙間が形成されている。このうち、第４水平エレメント４２４は、ＦＭアンテナ素子３の第４水平エレメント３２４と同様に、デフォッガ２の最上部水平エレメント２２１と、間隔をあけ、平行に延びている。なお、このＡＭアンテナ素子４は、ＦＭ放送の受信には用いられない。

また、図示を省略するが、左側給電部３０は、リード線などを介してＦＭ用及びＡＭ用のアンプにそれぞれ接続されている。なお、これらのアンプは別個の筐体に収容してもよいし、同一の筐体に収容してもよい。

＜１－５．ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子＞
続いて、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子（混合アンテナ素子）５について説明する。ＤＡＢは、ヨーロッパ等で採用されているデジタルラジオの放送規格である。ＤＡＢでは、主に、周波数帯域が１７４ＭＨｚ～２４０ＭＨｚのバンド３と周波数帯域が１４５２ＭＨｚ～１４９２ＭＨｚのＬバンドとが用いられている。本発明においては、主としてバンド３を周波数帯域とするＤＡＢ放送が対象となる。

本実施形態に係るＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５は、ガラス板の上縁の右側に配置された右側給電部（第１給電部）５０から延びている。具体的には、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５は、右側給電部５０から下方へ概ね垂直に延びるＤＡＢ用エレメント（第２メディア用エレメント）５１と、ＤＡＢ用エレメント５１の上端付近から右側へ延びる略Ｕ字型のキャンセルエレメント５２と、このキャンセルエレメント５２から右側へ延びるＦＭ用エレメント（第１メディア用エレメント）５３と、を備えている。

ＤＡＢ用エレメント５１は、主としてＤＡＢ周波数帯域を受信するものであり、下方に延びる本体部５１１と、この本体部５１１の下端から右側へわずかに延びる水平部５１２と、を備えている。本体部５１１の下端は、ＦＭアンテナ素子３の第２水平エレメントの下端とほぼ同じ位置まで延びている。また、水平部５１２は、ＦＭアンテナ素子３の第４水平エレメント３２４、及びＡＭアンテナ素子４の第４水平エレメント４２４と、平行に延びている。

キャンセルエレメント５２は、上述したように、概ねＵ字型に形成されており、ＤＡＢ用エレメント５１の上端付近から、右側へ水平に延びる第１水平部５２１、この第１水平部５２１の右端からわずかに上方に延びる第１垂直部５２２、この第１垂直部５２２の上端から左側へ水平に延びる第２水平部５２３、及び第２水平部５２３の左端からわずかに上方に延びる第２垂直部５２４、を備えている。第２水平部５２３はＤＡＢ用エレメント５１の本体部５１１に近接する位置まで延び、第２垂直部５２４は、本体部５１１の上端付近まで延びている。

ＦＭ用エレメント５３は、主としてＦＭ周波数帯域で共振し受信感度を向上させるための補助エレメントであり、キャンセルエレメント５２の第２垂直部５２４の上端から右側へ延びる水平部５３１と、この水平部５３１の右端から下方へ延びる垂直部５３２と、を備えている。これら水平部５３１と垂直部５３２との連結部分は円弧状に形成されている。また、水平部５３１は、上述した延長エレメント２４の水平部２４２よりもやや下方で、これと平行に延びている。そして、垂直部５３２は、延長エレメント２４の垂直部２４１よりもやや左側で、これと平行に延びており、上下方向には、キャンセルエレメント５２のやや下方まで延びている。すなわち、ＦＭ用エレメント５３は、延長エレメント２４に沿って、これと平行に延びている。このとき、ＦＭ用エレメント５３と延長エレメント２４との間隔の距離Ｄ２は、０～２０ｍｍであることが好ましく、５～１５ｍｍであることがさらに好ましく、８～１３ｍｍであることが特に好ましい。但し、ＦＭ用エレメント５３と延長エレメント２４とを直接結合してもよく、この場合、距離Ｄ２は０ｍｍとなる。

ＦＭ用エレメント５３において、延長エレメント２４と平行に延びる箇所の長さＬは、例えば、２００ｍｍ以下が好ましく、１４０ｍｍ以下がさらに好ましく、１００ｍｍ以下が特に好ましい。これにより、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５におけるＦＭ周波数帯域の受信感度を向上することができる。但し、後述するように、ＦＭ用エレメント５３と、上述したＦＭアンテナ素子３との距離を調整すれば（例えば、距離を長くすれば）、上記長さＬをさらに長くしても、受信感度を向上することができる。なお、長さＬを２００ｍｍ以下とする場合には、ＦＭ用エレメント５３と延長エレメント２４とは，容量結合させる必要がある。

また、図示を省略するが、右側給電部５０は、リード線などを介してＦＭ用及びＤＡＢ用のアンプにそれぞれ接続されている。

＜１－６．材料＞
上記のようなデフォッガ２、及び各アンテナ素子３，４，５は、導電性を有する導電性材料をガラス板１の表面に所定のパターンを有するように積層することで形成することができる。そのような材料としては、導電性を有していればよく、実施の形態に適宜選択可能であり、一例として、銀、金、白金等を挙げることができる。この上記各部材は、例えば、銀粉末、ガラスフリット等を含む導電性の銀ペーストをガラス板１の表面に印刷し焼成することによって形成することができる。

＜１－７．製造方法＞
次に、本実施形態に係る窓ガラスの製造方法を説明する。本実施形態に係る窓ガラスのガラス板１は、プレスによって成形するプレス成形工法、ガラス板１の自重で曲げる自重曲げ工法等によって成形することができる。

ここで、それぞれの工法においてガラス板１を成形する際には、ガラス板１は加熱炉内で軟化点付近まで加熱される。この加熱炉内に搬入される前には、ガラス板１は、平板状に形成されており、上述した各材料用のペースト、例えば、銀ペーストがこのガラス板１の表面に印刷される。そして、ガラス板１を加熱炉内に搬入することで、ガラス板１を成形すると共に、ガラス板１に印刷された銀ペーストを焼成して、デフォッガ２、及び各アンテナ素子３，４，５を形成することができる。

＜２．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５を有することで、１つの給電部５０から延びるアンテナ素子にもかかわらず、ＦＭ周波数帯域及びＤＡＢ周波数帯域の両方の受信が可能となる。また、このＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５は、ＤＡＢ用エレメント５１とＦＭ用エレメント５３との間に、折り返し部分５２２を有するキャンセルエレメント５２を有しており、これによって、ＤＡＢ周波数帯域の受信信号を遮断又は減衰させることができる。その結果、ＤＡＢ用エレメント５１がＦＭ用エレメント５３に影響を受けず、ＤＡＢ用エレメント５１の長さを、ＤＡＢ周波数帯域の受信に合わせたものとすることができる。特に、第１水平部５２１及び第２水平部５２３のいずれか一方の長さが、ＤＡＢ放送の波長帯のλ／４付近±５０ｍｍ（好ましくは±３０ｍｍ、さらに好ましくは±１０ｍｍ）であれば、この効果が顕著になる。これは、インピーダンスを無限大にすることで電波に対する抵抗を最大にして、ＤＡＢ周波数帯域の受信信号をキャンセルしてしまうからである。なお、実際のキャンセルエレメントの長さは、車体の影響を考慮して、チューニングする必要がある。

一方、ＦＭ用エレメント５３は、延長エレメント２４を介して、デフォッガ２と容量結合しているため、ＤＡＢ用エレメント５１に影響を受けることなく、ＦＭ周波数帯域の受信のための実効面積を広げることができる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。

＜３－１＞
上記実施形態のデフォッガ２の形態は一例であり、水平エレメント２２の数、垂直ＦＭエレメント２３の数、交差数などは、特には限定されない。また、受信感度を向上するために、追加のエレメントを適宜設けることもできる。

＜３－２＞
上記実施形態におけるＦＭアンテナ素子３、ＡＭアンテナ素子４、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５の形態は一例であり、エレメントの数、長さ、方向などは、特には限定されない。また、ＦＭアンテナ素子３、ＡＭアンテナ素子４の給電部３０を別個にすることもできる。さらに、各アンテナ３，４，５を、アース接続エレメントを設けた、いわゆる双曲型アンテナにより構成することもできる。

＜３－３＞
上記実施形態では、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５のキャンセルエレメント５２を設け、ＤＡＢ用エレメント５１がＦＭ用エレメント５３に影響を受けるのを防止しているが、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５の各部位の長さによっては、このキャンセルエレメント５２をＤＡＢ用アンテナ及び／またはＦＭ用アンテナとして機能させることができる。

＜３－４＞
上記実施形態では、ＦＭアンテナ素子３をデフォッガ２と容量結合させているが、直接結合でもよい。また、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５のＦＭ用エレメント５３は、延長エレメント２４を介して、デフォッガ２と容量結合しているが、延長エレメント２４を設けることなく、ＦＭ用エレメント５３とデフォッガ２を近接させることにより、容量結合させることもできる。また、ＦＭ用エレメント５３と延長エレメント２４とを直接結合することもできる（この場合は、ＦＭ用エレメント５３と延長エレメント２４の区別がなくなり、ＦＭ用エレメント５３がデフォッガ２と直接結合されたことになる）。このような直接結合を行うと、容量結合よりも位相差を調整できる点で優れている。この場合、ＦＭ用エレメント５３は、デフォッガ２に直接結合されているため、必ずしも右側給電部５０に接続されていなくても（延長エレメント２４のように離れていてもよい）、ＦＭ放送波を受信することができる。但し、このＦＭ用エレメント５３をデフォッガ２と容量結合させることもできる。さらに、延長エレメント２４とＦＭ用エレメント５３とは、容量結合のために一部が平行に延びるように配置しているが、必ずしも厳密な平行でなくてもよく、例えば、両者の間隔が２０ｍｍ以下であれば、平行に配置した場合と同様の効果を奏する。

＜３－５＞
ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５のキャンセルエレメント５２は、必ずしも必須ではない。また、キャンセルエレメント５２の長さや形状は、特には限定されず、上述した以外の形状も可能である。すなわち、所望の性能のために、長さを変更したり、折り返し部分の数を減らしたり、増やしたりすることができる。

＜３－６＞
上記実施形態では、ＦＭアンテナ素子３、デフォッガ２、及びＡＭアンテナ素子４を設けているが、本発明に係る車両用窓ガラスにおいては、少なくともＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５が設けられていればよい。但し、種々のアンテナ素子を付加することもでき、例えば、キー用アンテナ素子などを設けることもできる。キー用アンテナ素子とは、例えば、キーレスエントリーやスマートエントリー等のリモコンによるドアの施錠や解錠のための信号を受信するためのものである。

＜３－７＞
ＦＭアンテナ素子３やＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５とデフォッガ２とが容量結合した場合、一般的には、給電部３０，５０とアンプ（図示省略）の間にＲＦＣ回路を設けなくてもよい。また、一般的に、デフォッガ２のＧＮＤ側のバスバーと車体とを接続するハーネスが短い場合には、バスバーとの車体との間に、ＲＦＣ回路を設けると、受信感度が向上する。

＜３－８＞
ＦＭアンテナ素子３とＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子５との受信感度の調整は、通常のダイバーシステムにより行うことができるほか、ＦＭフェイズダイバーシステムを用いることもできる。

＜３－９＞
上記実施形態では、本発明の第１メディアとしてＦＭ放送を採用し、第２メディアとしてＤＡＢ放送を採用したが、これに限定されるものではない。すなわち、第２メディアの周波数帯域が第１メディアよりも高いものであれば採用でき、例えば、第１メディアをＦＭ放送とし、第２メディアをＤＴＶ（デジタルテレビ放送）とすることもできる。

＜３－１０＞
上記実施形態では、本発明に係るガラスアンテナを自動車のリアガラスに実装した例を示したが、これ以外のガラスのガラス面に実装することもできる。

以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。

＜１．キャンセルエレメントによるＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子の受信性能への影響＞
実施例１として、図１及び図２に示す車両用窓ガラスを準備した。各パーツの寸法は、図３に示している。また、実施例２として、図４に示す車両用窓ガラスを準備した。実施例２では、キャンセルエレメントを設けず、ＤＡＢ用エレメントに、ＦＭ用エレメントを直接接続した。これらを用いて、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子におけるＦＭ周波数帯域（８８～１０８ＭＨｚ）、及びＤＡＢのバンド３（１７４～２４０ＭＨｚ）における受信性能を下記のとおり実測した。

すなわち、上記各実施例に係る窓ガラスを自動車に装着した。そして、車両に対して電波（Ｖ偏波）を放射し、感度を測定した。測定に当たっての条件は以下の通りである。
・アンテナが実装された窓ガラスの取付角：水平方向に対して２３度傾斜
・角度分解能：角度３度毎に自動車を３６０度回転させて測定
・電波の発信位置とアンテナとの仰角：１．７度（地面と水平方向を０度、天頂方向を９０度とする）

なお、この測定方法は、後述する実施例３～７についても同様である。結果は、図５及び図６に示すとおりである。

図５はＦＭ周波数帯域（８８～１０８ＭＨｚ）における受信感度を示しているが、実施例１，２は概ね同じである。したがって、キャンセルエレメントの有無に関わらず、ＦＭ周波数帯域における受信性能には影響がないことが分かった。一方、図６はＤＡＢのバンド３（１７４～２４０ＭＨｚ）における受信感度を示しているが、キャンセルエレメントを設けることで、受信感度が向上することが分かった。

＜２．ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との位置関係等と、受信性能への影響＞
次に、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との距離、及びＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子のＦＭ用エレメントと延長エレメントとの平行箇所の長さＬが、各ＦＭアンテナの受信感度にどのように影響するかを検討した。すなわち、図７に示すように、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との距離Ｘが異なる３つの実施例、つまり実施例３～５を準備した。実施例３での距離Ｘは４４７ｍｍ、実施例４での距離Ｘは５８７ｍｍ，実施例５での距離Ｘは５１７ｍｍとした。また、実施例３～５においては、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子からキャンセルエレメントを取り除くとともに、ＦＭ用エレメントをＤＡＢ用エレメントに連結した。また、ＦＭ用エレメントと延長エレメントとの距離Ｄ２は１０ｍｍとした。また、各実施例３～５においては、ＦＭ用エレメントの長さを調整し、延長エレメントと平行な箇所の長さＬを変えつつ、受信感度を算出した。すなわち、ＦＭ周波数帯域（８８～１０８ＭＨｚ）における受信感度を上記条件で実測した。

結果は、図８及び図９に示すとおりである。これらの図では、長さＬが０～４５０ｍｍにおける受信感度の最低値を示している。図８は、ＦＭアンテナ素子の受信感度を示している。同図によれば、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との距離Ｘの相違による受信感度に違いほとんどなく、また、長さＬに関わらず、実施例３～５で、ＦＭアンテナ素子の受信感度はほぼ一定であった。なお、長さＬが０ｍｍのときは、一見、ＦＭ用エレメントが設けられていないことになるが、この場合は、延長エレメントがＦＭ用エレメントとして機能するため、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子は、デフォッガの影響もあり、ＦＭ周波数帯域の電波を受信することが可能である。

一方、図９はＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子のＦＭ周波数帯域の受信感度を示している。同図によれば、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との距離Ｘが長くなると、長さＬに関わらず受信感度が向上することが分かった。すなわち、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との距離Ｘが短くなると、長さＬが長くなるほど、受信感度が低下した。長さＬが０である場合、実施例３～５での受信感度の最低値は－１１ｄＢｄであるが、概ね、この受信感度を維持するには、実施例３では長さＬを２００ｍｍ以下、好ましくは、１４０ｍｍ以下、更に好ましくは１００ｍｍ以下とすればよいことが分かった。すなわち、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との距離Ｘを短くした場合には、ＦＭ用エレメントの長さを短くすることで、受信感度を向上することができる。一方、実施例４のようにＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との距離Ｘが長くなると、長さＬが変わっても受信感度は低下しないため、ガラス板におけるアンテナの位置の制限により、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子とＦＭアンテナ素子との距離Ｘを離さなくてはいけない場合には、長さＬをどのような長さにしても、受信感度は概ね低下しない。

また、図９に示すように、長さＬが２００ｍｍ以下、好ましくは、１４０ｍｍ以下、更に好ましくは１００ｍｍ以下であれば、実施例３～５における受信感度の相違が小さくなる。換言すると、アンテナ間の距離Ｘに関わらず、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子の受信感度が低下するのを防止することができる。一方、長さＬが２００ｍｍより大きくなると、アンテナ間の距離Ｘによっては受信感度が低下する。

また、実施例５（Ｘ＝５１７ｍｍ）について、長さＬを以下の表１のように変化させたときの周波数域と受信感度の関係について、検討した結果を図１０に示す。

図１０に示すように、長さＬ＝０ｍｍのとき（実施例５－１）の受信感度を基準感度とすると、長さＬが概ね３００ｍｍ以下であれば、基準感度よりも受信感度が概ね高くなる。したがって、長さＬは、０～２５０ｍｍであることが好ましく、１００～２００ｍｍであることがさらに好ましい。

この点については、以下のように考えられる。すなわち、デフォッガをＦＭアンテナとして作用させた場合、デフォッガの寸法が大きいため、インダクタンスの性能をもつことになる。この場合、延長エレメントとＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子のＦＭ用エレメントとの間をキャパシタンスとして作用させると、デフォッガのインダクタンスとキャパシタンスが合わされる。その結果、ＦＭ帯域での共振が発生し、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子の感度を向上させることができる。このとき、直列共振を発生させるためのキャパシタンスは、長さＬに影響を受けるが、長さＬが短いと共振が発生しやすくなり、受信感度を向上することができる。

＜３．ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子のＦＭ用エレメントと延長エレメントとの平行箇所の有無と、受信性能への影響＞
次に、実施例６及び７を準備した。実施例６では、図４と同様に、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子からキャンセルエレメントを取り除くとともに、ＦＭ用エレメントをＤＡＢ用エレメントに直接連結した。また、ＦＭ用エレメントと延長エレメントとの平行箇所の長さＬを２４５ｍｍとした。一方、実施例７は、図１１に示すように、図４のＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子からＦＭ用エレメント及びキャンセルエレメントを取り除いた。但し、この場合、図４の延長エレメントは、図１１に示すように、ＦＭ用エレメントとして機能する。そして、ＦＭ周波数帯域（８８～１０８ＭＨｚ）における受信感度を上記条件で実測した。

結果は、図１２及び図１３に示すとおりである。これらの図では、ＦＭ周波数帯域（８８～１０８ＭＨｚ）における受信感度の平均値を示している。図１２は、ＦＭアンテナ素子の受信感度を示している。同図によれば、平行箇所を設けた実施例６は、８８～９２ＭＨｚ付近での受信感度が向上することが分かった。また、図１３は、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子のＦＭ周波数帯域の受信感度を示している。同図によれば、平行箇所を設けた実施例６は、すべての周波数域での受信感度が向上することが分かった。

これは、次の理由であると考えられる。すなわち、デフォッガをＦＭアンテナとして機能させると、デフォッガによる受信エネルギは、ＦＭメインアンテナであるＦＭアンテナ素子と、ＦＭサブアンテナであるＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子のＦＭ用エレメントとに分配されると考えられる。したがって、実施例７では、ＦＭサブアンテナであるＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナには、図４のような給電部に接続されたＦＭ用エレメントが設けられておらず、給電部には接続されていないが、デフォッガと接続されたＦＭ用エレメント（図４の延長エレメント）が設けられている。したがって、実施例７では、図４のようなＦＭ用エレメントと延長エレメントとのセットを有していないため、デフォッガはＦＭアンテナとしては十分に動作していない。これにより、デフォッガの受信エネルギーはほとんどＦＭメインアンテナに供給されていると考えられる。その結果、図１２に示すように、８８～９２MHzを除く帯域でＦＭメインアンテナの受信感度が向上する。

一方、実施例６においては、ＦＭ用エレメントと延長エレメントとのセットを有し、ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナのＦＭ用エレメントが、デフォッガからの延長エレメントと適切な長さで容量結合している。そのため、デフォッガと延長エレメントとＦＭ用エレメントとの組み合わせが、ＦＭアンテナとして動作している。その結果、デフォッガの受信エネルギーはＦＭサブアンテナであるＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナに一定量供給されるため、図１３に示すようにＦＭサブアンテナの受信感度が向上し、相対的に、ＦＭメインアンテナの受信感度が低下すると考えられる。

１ ：ガラス板
２ ：デフォッガ
２２ ：水平エレメント（水平加熱線）
２４ ：延長エレメント
３ ：ＦＭアンテナ素子（第１メディア用アンテナ素子）
５ ：ＦＭ／ＤＡＢ兼用アンテナ素子（混合アンテナ素子）
５１ ：ＤＡＢ用エレメント（第２メディア用エレメント）
５２ ：キャンセルエレメント
５３ ：ＦＭ用エレメント（第１メディア用エレメント）

Claims (4)

1. ガラス板と、
   前記ガラス板に配置される第１給電部と、
   前記ガラス板に配置される第２給電部と、
   前記ガラス板に配置され、複数の水平エレメントを有するデフォッガと、
   前記第２給電部に接続され、前記デフォッガと容量結合するＦＭアンテナ素子と、
   前記第１給電部に接続され、ＦＭ周波数帯域及びＤＡＢ周波数帯域の両方の受信を可能な混合アンテナ素子と、
   を備え、
   前記第１給電部は前記ガラス板の上縁の右側に配置に配置され、
   前記第２給電部は前記ガラス板の上縁の左側に配置に配置され、
   前記デフォッガは前記ガラス板の垂直方向の中央付近に配置されている、車両用窓ガラス。
   
2. 前記ＦＭアンテナ素子において、前記デフォッガに最も近接する第１近接水平エレメントと、前記デフォッガにおいて、前記ＦＭアンテナ素子に最も近接する第２近接水平エレメントとが、容量結合する、請求項１に記載の車両用窓ガラス。
3. 前記ＦＭアンテナ素子の前記第１近接水平エレメントと、前記デフォッガの前記第２近接水平エレメントとの間の距離が、０～６０ｍｍである、請求項２に記載の車両用窓ガラス。
4. 前記混合アンテナ素子は、
   前記第１給電部から給電を受けるＤＡＢ用エレメントと、
   前記第１給電部から給電を受けるＦＭ用エレメントと、
   前記第１給電部と前記ＦＭ用エレメントとの間に配置される追加のエレメントと、
   を備えている、請求項１から３のいずれかに記載の車両用窓ガラス。
   

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