JPH0681113U - 車両用アンテナシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 車両用窓ガラスヒーターワイヤを空中線とし
て共用する。 【構成】 対向するバスバー１７、１８間に、延在する
一連のヒータワイヤ１３と、これを直流電源に連結し、
また無線装置にも連結させて、アンテナとして作用させ
る。このためアンテナ回路としてはヒーター回路と高周
波的に分離した。ヒータワイヤは垂直方向に延在させ、
中央領域で直線または、ほぼ直線になっており、少なく
とも片端で、ワイヤの最外部の端部域が、ウィンドウを
横切るように広がっている垂直中央面に対して少なくて
も片方、望ましくは両端が内側に傾斜すなわち上記面に
対して曲がるか湾曲しており、これにより、バスバー１
７、１８の長さが、ワイヤの中央領域での最大水平分離
よりも短かくなっており、垂直偏向されたＶＨＦ信号が
効率的に伝送されるようにした構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両用アンテナに即ち空中線システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

車両によって加熱されるリアウィンドウ（デフロースタ）ユニットを、このウ ィンドウユニットを加熱（除霧作業）目的で同時に使用しながら（そのような要 望がある場合に）、高周波送信用または受信用アンテナとして使用することが知 られている。例えば、英国特許第１５２００３０号には、バイフィラコイルを使 用したシステムが開示されており、このコイルによってＲＦ（高周波）信号を、 加熱されるリアウィンドウ用の通常のＤＣヒータ回路から分離している。

【０００３】 また、英国特許第１６００９８７号には、整合（マッチング）用および（分離 ）用回路を用いたシステムが記載されており、この回路によって、加熱されるリ アウィンドウは、このウィンドウに加熱のためＤＣ電力を供給している間に、送 信用アンテナとして利用できるようになる。さらに、英国特許出願第２１５２７ ６０Ａ号によれば、同調（チューニング）および隔離回路を用いたシステムが開 示されている。この回路によって、加熱されるリアウィンドウを有効なＶＨＦ受 信用アンテナとして利用できる。このリアウィンドウは、ＶＨＦの周波数帯にお いて、実質的に同期的かつ、非共振特性を有し、ＤＣ電力をこのリアウィンドウ に加熱のために供給している間に、ＶＨＦの受信アンテナとして作用する。この リアウィンドウは、上記同調および隔離回路によってＶＨＦ帯域の中心付近で、 直列または並列共振するようになっている。

【０００４】 前述の特許明細書第１５２００３０号、第１６００９８７号および第２１５２ ７６０Ａ号に記載されたように、製造しやすく、かつ良好な加熱特性を呈するウ ィンドウヒータ構造を利用できることが好ましいのである。この記載されたウィ ンドウヒータ構造のものは、通常加熱目的のみに使用されているものに相当し、 これには、複数の水平ワイヤが設けられている。これらワイヤをこれらウィンド ウの対向する垂直の側縁でバスバーに接続する。また、このようなバスバーによ って、これらワイヤを互いに連結するとともに、ヒータ回路のリード線と連結す る手段が得られる。このような構造によって、比較的ひろがりの少ない平行ワイ ヤで加熱所望領域内で殆どの加熱が行われる（即ち、ウィンドウの水平の中央バ ンド付近である。）この理由は、これらワイヤはこのような領域に沿ってバスバ ー間に延在しているからである。このようなバスバーの少ない広がりはアンテナ の特性の観点から見て利益となる。この理由は、比較的短いバスバーを利用出来 るからであり、これによって、不所望な漂遊容量および誘導性効果を最小にする ことができる。これに関連して、視野内に侵入してくるのを回避するために、通 常、バスバーをウィンドウの縁部まで可能な限り近接して配置させる必要があり 、さらにこのことによって車両の本体に対して漂遊容量が生じてしまう事が知ら れている。この漂遊性直列インダクタンスは、バスバーの長さの関数として生じ るものである。

【０００５】 垂直方向に偏向されたＶＨＦ信号送受信の場合には、垂直のワイヤを有するウ ィンドウヒータ構造のものが最も適当なものである。（即ち、これらワイヤは、 ウィンドウの一方の側縁から他方の側縁まで延在する代わりに、底辺縁部から頂 縁部の方向に延在している）。しかしながら、このような構造でウィンドウの中 央の水平バンドに沿って適切に加熱するためには、平行のワイヤをウィンドウの 全部または大部分に沿って広げる必要があり、このことによって比較的長いバス バーを使用する必要が生じ、この限りにおいては、漂遊性の容量および誘導のた めに、極めて重大な問題が生じてしまう虞がある。

【０００６】 一方、英国特許第１４３９６８９号によれば、頂部および底部に長いバスバー を有し、平行な垂直ワイヤを有する加熱されたフロントウィンドウをアンテナと して利用することが記載されている。しかしながら、主要アンテナ要素は、垂直 のワイヤではなく、底部バスバーの水平部分を構成するもので、これら部分をウ ィンドウの縁部が充分に離間させるとともに、大部分の構造が規定されるように 延在している。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は車両用アンテナすなわち空中線システムを供給することを目的とする 。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以下の認識に基づいて成されたもので、実際上、加熱されたウィン ドウの垂直ワイヤをアンテナ（空中線）として利用するのが好ましい。

【０００９】 従って、本考案によれば、ヒータ構造を有する車両（自動車）用ウィンドウを 設けた車両（自動車）用アンテナシステムに、対向するバスバー間に、互いに並 んで延在する一連のヒータワイヤと、このヒータ構造を直流電源に連結させると 共に、この自動車の無線装置に連結させて、このヒータ構造をこの無線用アンテ ナ（空中線）として作用させると共に、このヒータ構造を前述の直流電源によっ て給電するような連結および隔離（分離）回路とを設け、このヒータワイヤを垂 直方向に延在させ、上記ワイヤが中央領域で直線または、ほぼ直線になっており 、かつ少なくとも片端、望ましくは両端部で、少なくともワイヤの最外部の端部 域が、ウィンドウを横切るように広がっている垂直中央面に対して少なくても片 方、望ましくは両端が内側に傾斜すなわち上記面に対して曲がるか湾曲しており 、これにより、ワイヤの両端の分離および片端または両端で連結しているバスバ ーの長さが、ワイヤの中央領域での最大水平分離よりも小さくなっており、上述 の連結回路によって、上記無線装置とワイヤとの間で垂直偏向されたＶＨＦ信号 の効率的な転送を行うようにしたことを特徴とするものである。

【００１０】 このような構成によって、垂直偏向されたＶＨＦ信号の有効な送信および／ま たは受信が、垂直方向に延在するヒータワイヤを利用することによって実現され る。ここで使用した用語“垂直”とは、ウィンドウの底部縁部から頂部縁部への 方向に延在するワイヤを意味するもので、これは、ウィンドウの側縁部の一方か ら他方へ延在するワイヤとは区別されるものである。従って、実際上、このウィ ンドウは、傾斜しており、これによって、ワイヤは、真の垂直に対して或る角度 、可能ならば大きな角度となるものと考えられる。

【００１１】 特定の実施例によれば、ワイヤの端部領域の内側への傾斜は、少なくとも一端 部（好ましくは両端部）においてこれらのワイヤの両端とこれと組合わされたバ スバーの長さの分離した部分が、前述の水平方向の最大分離部分より大きくない （および、好ましくは、１／２より短い）ことを特徴とするものである。

【００１２】 これらバスバーを、最外側のヒータワイヤの接続部で、または、この付近で終 端させることが望ましいものである。

【００１３】 用語“バスバー”を、使用しているが、例えば曲がったストリップや他の形状 のように直線状のストリップとは異なる構造を利用することもできる。

【００１４】 プラクティスに従えば、折れまがった構造を利用でき、これによって一方のバ スバーを連続的に、他方のバスバーを２本の長さに分割できるので、使用におい て、ヒータ電流がこれらワイヤーの何本かを通って、一方の分割された長さから 連続的なバスバーまで流れる。次に、この電流は他のワイヤを介して他の分割さ れた長さのものへ戻るようになる。

【００１５】 ＶＨＦ信号を効率的に送信するために、ヒータ構造を、前述した連結および隔 離回路のマッチングおよびチューニングエレメント手段によって、無線装置にマ ッチング（整合）させることが望ましい（即ち送信機／受信機および／またはフ ィーダケーブルの特性インピーダンスにマッチングさせることである。このフィ ーダケーブルによってヒータ構造を送信機／受信機に接続する。） このようなマッチングおよびチューニングエレメントは、ワイヤを有するヒー タ構造をＶＨＦバンドの中心点またはこの付近において、直列または並列共振を 起こすような手段である。傾斜した端部領域を有するワイヤを前述したように、 ワイヤの長さの広い範囲および緩やかな変化を選択によって、信号周波数に対し てアンテナインピーダンスの比較的緩やかな変化が得られるので、例えば、比較 的広帯域のマッチング回路の設計でも簡単にすることができるヒータワイヤパタ ンの寸法を適切に選択することによって、マッチング回路を極めて簡単にできる か、または場合によって省略できる。

【００１６】 ヒータワイヤとして、厚さおよび間隔が通常のものであることが特に好ましく これによって通常の製造技術を駆使して通常の方法で製造できる。バスバーに関 連して、これらをウィンドウの縁部に近接させて配置させることが望ましく、こ れによって視野への侵入を最少限度に抑えられる。前述したように、傾斜させた 構造を利用するので、これらバスバーを可能な限り短くすることによって、不要 な寄生容量や直列インピーダンスを発生させずにウィンドウの縁部において、車 体に近接した位置に設置できる。

【００１７】 本考案の連結および隔離回路を適当な隔離回路構成内に組込むことができる。 アンテナシステムをＶＨＦ受信／送信の他にＡＭ受信用に利用する場合には、バ イフィラ（２本巻き）コイル構造を利用できる。これは、前述した英国特許第１ ５２００３０号、第１６００９８７号、および第２１５２７６０Ａ号に開示され ている。

【００１８】 本考案によれば、自動車の加熱されたリアウィンドウに特定な応用例が見出さ れているが、これに限定されず、他のウィンドウや、他の種類の車両を利用でき ることは明らかである。

【００１９】

【実施例】

図１には、自動車の加熱されるリアウィンドウガラス２のヒータ構造１が図示 されている。このヒータ構造には、ウィンドウガラスに埋設されるか、または貼 布された薄いマルチヒータワイヤが設けられている。これらワイヤは頂部バスバ ー１７および底部バスバー１８との間に延在している。

【００２０】 一般に、これらバスバー１７、１８は、まっすぐな、ストリップ形状を有して いる。頂部ストリップ１７は、連続的なものであるのに対して、底部ストリップ １８は中央部において（即ち、垂直な中央平面において）、２つの部分１８ａ、 １８ｂに分割されている。全てのワイヤ１３は、それらの頂部端部において頂部 のバスバー１７に電気的に接続されている。

【００２１】 これらワイヤ１３を２つの等しい組（セット）に分けており、これら各組みを その底部端部において、底部のバスバー部分１８ａ、１８ｂの各々に接続し、こ れによって“折曲げ”構造が得られるようになる。電源リード線１０が、ターミ ナル１１において、ヒータ構造１に、２個の底部バスバー部分１８ａ、１８ｂの 間隔が開いた内側端部で接続される。

【００２２】 ヒータ構造１２のワイヤ１３が、実質的に直線で平行な垂直中央領域１４を有 し、更に、これらワイヤの頂部および底部領域１５、１６において内側へ向けて （即ち、中央垂直平面に向けて）傾斜してえり、更に、頂部および底部バスバー １７、１８が２本の最外側ワイヤ１３の最大の水平間隔より短い（約半分だけ） ことである。また、図２の構成が図１のものと異なる点は、以下のとおりである 。ヒータ構造２０のワイヤ１９がより大きな傾斜を有する端部領域２１、２２を 有すること、ならびに、バスバー２３、２４ａ、２４ｂが更に短いことである。 これらバスバー２３、２４は、真っ直ぐなストリップ形状によってワイヤ１９を 近接して接続するものの代わりに、僅かに曲線をおびている。

【００２３】 図１および図２の構造は、垂直の中央平面に対してすべて対称であり（即ち、 垂直方向のワイヤおよびバスバーの両方が対称である）更に、これらバスバーを 、可能な限り短くし（即ち、これらバスバーは、最外側ワイヤへの接続のレベル を終端する）、そして、これらバスバーを頂部および底部ウィンドウ縁部に極め て接近させる。

【００２４】 図３には、回路２５が図示されており、この回路２５は、これによって図１お よび図２のいずれにも示した種類のウィンドウヒータ構造（図１のヒータ構造が 図示されているが）を、ＶＨＦ受信機／または送信機を有する無線装置に接続し 、更に所望に応じてＡＭ受信機にも接続する。

【００２５】 ヒータターミナル１１からの電源リード線を、ハウジング内の回路の入力端子 ２６に接続し、このハウジングをターミナル１１に可能な限り近接して、配置す る。この回路２５には、車両のアースに接続された接地接続線２７と、車両の直 流電源に接続された電源接続線２８と、更に、無線機のアンテナフィーダ（給電 ）ケーブルに、ＶＨＦ／ＡＭ信号を再構成するインダクタンス／キャパシタンス アレンジメント（構造）３１を介して接続されたＶＨＦおよびＡＭアンテナ出力 ２９、３０とがもうけられている。

【００２６】 この回路２５には、入力２６と出力２７、２８との間に挿入されたフェライト ポットコア付きバイフィラ（２本巻き）コイルの結合した巻線３５、３６と直列 に接続された２個のＶＨＦチョーク３３、３４が設けられている（これらチョー クをバイフィラコイルの巻線として結合させることもできる。）これによって、 直流電力がヒータ構造１２に自由に流れ（スイッチをＯＮした場合に）、ウィン ドウ２を加熱するようになる。

【００２７】 ＶＨＦチョーク３３、３４およびこれと組合わされたコンデンサー３７、３８ は、ＶＨＦ信号を直流電源からヒータ構造１２において隔離（分離）するように 作用する。バイフィラコイル巻き線３５、３６およびこれと組合わせたコンデン サ３９は、ＡＭ信号を直流電源からヒータ構造１２において隔離（分離）するよ うに作用する。

【００２８】 このように分離されたＡＭ信号をＡＭ出力３０にこの回路２５のオプションの ＡＭ前置増幅段４０を介して供給する。

【００２９】 この回路２５のＶＨＦ分離回路のコンデンサ３８をマッチングおよびチューニ ング回路４１を介してＶＨＦ出力２９に接続する。これに関連して、ウィンドウ は本質的にＶＨＦ周波数において、非周期性および非共振性を有しており、マッ チングおよびチューニングが必要であり、これによって出力に接続されたＶＨＦ 送信機および／または受信機の効率的な作動が達成される。

【００３０】 このようなマッチングおよびチューニング回路によって、ヒータ構造１２およ び特に垂直ワイヤ１３がＶＨＦ動作周波数帯域の中心付近または中心において、 並列または直列共振するように設定することが望ましい。

【００３１】 図４および図５は、並列および直列共振回路構成をそれぞれ表す。

【００３２】 これら両方の回路では、ヒータの２つの端子１１をコンデンサ３７を介して互 いに結合させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による種々の加熱構造のパターンを表す
線図である。

【図２】本考案による種々の加熱構造のパターンを表す
線図である。

【図３】本考案による完全なアンテナシステムの回路図
である。

【図４】図３のアンテナシステムの一部分の変形例の回
路図である。

【図５】図３のアンテナシステムの一部分の変形例の回
路図である。

【符号の説明】

１２‥‥加熱構造 １３‥‥加熱ワイヤ １４‥‥中央領域 １５、１６‥‥下端領域 １７、１８‥‥バスバー ２７、２８‥‥直流電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ラスト，ジェームズ，デイビッド イギリス、グヴィネド、ランフェアフェチ ャン、ゴルディノッグ、オーチャド ハウ ス（番地なし) (72)考案者 イースター，ブライアン イギリス、グヴィネド、ランゲフニ、タル ヴルン ロード、スリーヴ ドナルド（番 地なし)

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱構造（１２）を備えた車両窓を有す
   る車両用アンテナシステムであって、相対するバスバー
   間に互いに沿って設けられた一連の加熱ワイヤ（１３）
   と、上記加熱構造（１２）に直流電源（２７、２８）よ
   り給電して窓を加熱する一方で、車両のラジオ装置用の
   アンテナとして作用することができるように加熱構造
   （１２）を直流電源にもラジオ装置にも連結するように
   配置された連結、隔離回路とから成り、かつ垂直偏向さ
   れたＶＨＦ信号が上記ラジオ装置と加熱ワイヤ（１３）
   間で効率よく転送されるように連結回路が配置された車
   両用アンテナシステムにおいて、上記加熱ワイヤ（１
   ３）が垂直方向に延びており、かつその中央領域（１
   ４）で直線或は実質的に直線であり、加熱ワイヤの上端
   及び下端領域（１５、１６）が内側に傾斜しており、そ
   の傾斜の程度が窓の中央に向って減少しており、隣合う
   ワイヤの距離が中央部分よりも端部において小さくなっ
   ており、一体を成すバスバー（１７、１８）の長さが、
   最外端の２本のワイヤ（１３）間の中央領域（１４）に
   おける最大水平距離より小さく、一方のバスバーを連続
   的にし、他方のバスバーを２つの長さに分割し、前記ワ
   イヤを、これら連続的なバスバーおよび他方のバスバー
   の２つの長さの間のそれぞれに接続された２組に分離し
   たことを特徴とする車両用アンテナシステム。
2. 【請求項２】 前記ワイヤの端部利用域の内側への傾斜
   が少なくとも一端において、これらワイヤの端部と、こ
   れと組合わされたバスバーの長さとの分離したものの半
   分より長くないようにしたことを特徴とする請求項１記
   載のシステム。
3. 【請求項３】 各バスバーは、前記最外側のヒータワイ
   ヤの接続部において、またこれに近接して終端したこと
   を特徴とする請求項２記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記ワイヤおよびバスバーの構造を、前
   記ウィンドウに対して横方向に延在すると共に、前記分
   割したバスバーの２本の長さのものの間のヒータ構造の
   中央を通る垂直面に対して対称であることを特徴とする
   請求項３記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記連結および隔離回路にマッチングお
   よびチューニングコンポーネントを設け、これらコンポ
   ーネントによって、前記ワイヤを有するヒータ構造がＶ
   ＨＦ帯域の中心点、またはその付近で直列または並列共
   振するようにしたことを特徴とする請求項１から４のい
   ずれか１項に記載のシステム。
6. 【請求項６】 前記連結および隔離回路に、ＶＨＦ信号
   を隔離（分離）するための第１コイル構成およびＡＭ信
   号を隔離（分離）するための第２コイル構成を有したこ
   とを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の
   システム。
7. 【請求項７】 前記コイル構成に、バイフィラ（２本巻
   き）コイル構成を設けたことを特徴とする請求項６記載
   のシステム。
8. 【請求項８】 前記ウィンドウが自動車のリアウィンド
   ウであり、前記アンテナシステムを用いて垂直偏向され
   たＶＨＦ信号を受信することおよび／または送信するよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載のシステム。