WO2006001486A1 - 車両用リアガラスに形成されるデフォッガの熱線パターン構造および車両用リアガラス - Google Patents

Abstract

　リアガラスに設置したＴＶ用のアンテナ、特にデジタルＴＶ用のアンテナに対し、デフォッガの熱線の影響を軽減するような熱線の構造を提供する。デフォッガは、両側のバスバー間に熱線が配列されて構成される。モノポールアンテナに近接する最上部の熱線の部分は、矩形状に等間隔に折り曲げられてメアンダー形状となっている。メアンダー形状熱線部分の下側には、１本の横方向熱線が延び、この熱線は縦方向熱線に接続される。縦方向熱線には、横方向に延びる複数本の熱線が、共通に接続される。

Description

明 細 書

車両用リアガラスに形成されるデフォッガの熱線パターン構造および車両 用リアガラス

技術分野

[0001] 本発明は、車両のリアガラスに設けられるデフォッガの構造および車両用リアガラス に関し、特に、ガラスアンテナが設けられたリアガラスのデフォッガの熱線パターンの 構造および車両用リアガラスに関する。

背景技術

[0002] 車両のリアガラスに設けられる TVアンテナ、特に地上波デジタル TV放送 (周波数 470〜710MHz)用のガラスアンテナには、希望波方向へ向くように指向性をコント ロールし、希望波方向以外の方向からくる不要波の干渉を抑え、テレビの画質を向 上させるという性能が要求される。特に高速走行時には、ドップラーシフトにより受信 性能が低下するので、希望波と不要波の感度差 (FB比；フロント—バック比）が 10dB 以上必要と考えられている。

[0003] このためには、例えば特開 2002— 135025号公報に示されるように、反射器と導 波器を有する指向性アンテナを用いるのが有効であることが知られている。また、特 開 2003 - 283405号公報に示されて 、るように、車体のルーフ部（金属）をリフレタ タ (反射器）として動作させることにより希望波方向の指向性を得ることが知られている

[0004] 従来のアンテナをリアガラスに設ける場合、次のような問題が発生する。すなわち、 熱線の影響により、希望波方向への指向性のコントロールが困難である。すなわち、 FB比を確保しにくいという状況がある。これは、図 1に点線 2で示すように、熱線の影 響によりリアガラスのアンテナの指向性力 リアガラス面に垂直な方向に変化し、水平 方向の感度が低下するためである。なお、図中 4は、熱線がない場合のアンテナの 指向性を示している。

[0005] また、熱線のこのような影響により、無給電素子である反射器と導波器を用いても、 希望波方向へ指向性のコントロールが困難である。 発明の開示

[0006] 本発明の目的は、リアガラスに設置したアンテナ、中でも TV用アンテナ、特にデジ タル TV用アンテナに対し、デフォッガの熱線の影響を軽減するような熱線パターン の構造を提供することにある。

[0007] 本発明の他の目的は、アンテナと上記熱線パターン構造を有するデフォッガとを備 えるリアガラスを提供することにある。

[0008] 本発明の熱線パターン構造は、車両のリアガラス上に形成されたアンテナに対向し て形成されるデフォッガの熱線パターン構造において、前記アンテナに近接する前 記デフォッガの少なくとも 1本の熱線は、メアンダー形状を有している。

[0009] 第 1の態様によれば、メアンダー形状を有する部分は、アンテナに対向している。こ のように、アンテナに対向する部分をメアンダー形状にすることによって、アンテナに 対するメアンダー部分の熱線の距離が実質的に大きくなること、およびメアンダー形 状部分は高周波的にインピーダンスが大きくなることとの相乗効果により、メアンダー 形状部分のアンテナへの影響が軽減される。

第 2の態様によれば、前記少なくとも 1本の熱線は、アンテナに対向している部分は 直線形状であり、前記直線形状の部分の両側または片側の部分は、メアンダー形状 を有している。前述したように、メアンダー部分は高周波的にインピーダンスが大きく なるので、アンテナに対向する直線状部分は導波器として機能するので、アンテナの 指向特性を改善することができる。

[0010] また、本発明の車両用リアガラスはリアガラス上に形成されたアンテナと、前記アン テナに対向して、前記リアガラス上に形成されたデフォッガであって、前記アンテナに 近接する少なくとも 1本の熱線はメアンダー形状を有する熱線パターン構造のデフォ ッガとを備えている。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]図 1は、熱線の影響によりリアガラスのアンテナの指向性力 リアガラスの面に垂 直な方向に変化する様子を示す図である。

[図 2]図 2は、リアガラスに設けた本発明のデフォッガの熱線パターン構造の実施例 1 を示す図である。 [図 3]図 3は、通常タイプの熱線を示す図である。

[図 4]図 4は、図 3において熱線をバスバー力 離間させた状態を示す図である。

[図 5]図 5は、表 1をグラフ化した図である。

[図 6]図 6は、表 2をグラフィ匕した図である。

[図 7]図 7は、表 3をグラフ化した図である。

[図 8]図 8は、図 2のメアンダー形状の変形例である実施例 2を示す図である。

[図 9]図 9は、図 2のメアンダー形状の他の変形例である実施例 3を示す図である。

[図 10]図 10は、 2本のメアンダー形状熱線で構成されたメアンダー形状熱線部分を 有する実施例 4を示す図である。

[図 11]図 11は、アンテナをバイポーラアンテナとした場合の実施例 5を示す図である

[図 12]図 12は、実施例 5におけるアンテナの指向特性を示す図である。

[図 13]図 13は、熱線の一部を導波路としている実施例 6を示す図である。

[図 14]図 14は、実施例 6におけるアンテナの指向特性を示す図である。

[図 15]図 15は、折れ曲がりの角部に丸みをつけたメアンダー形状の熱線部分を示す 図である。

発明を実施するための最良の形態

[0012] 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明において、 λ はテジタル TV用アンテナの受信波の波長を、 kは波長短縮率 (ガラスにおいては、 0 . 6〜0. 7)を示すものとする。

実施例 1

[0013] 図 2は、リアガラスに設けた本発明のデフォッガの熱線パターン構造の一実施例を 示す図である。デフォッガの熱線パターンは、左右対称であり、図面を簡単にするた めに、左側の端部分のみ示すものとする。なお図面では、車体 (ボティ）のルーフとピ ラーとは、省略した形で示してある。

[0014] 車両のリアガラス 10上のデフォッガ 12と車体（ボディ）のルーフ 14との間であって、 ピラー 17に接近して、デジタル TV用のモノポールアンテナ 16が設けられている。な お、本明細書において、モノポールアンテナは、 1本の線状のもの、 1本の帯状 (線状 よりも幅が広い）のもの、 1本の帯状のものを中抜きにしてループ状にしたものを含む ものとする。図 2では、ループ状のモノポールアンテナを示している。

[0015] 受信波（600MHz)の波長を λ、波長短絡率を kとした場合、このモノポールアンテ ナ 16の長さ Aは（1Z4) λ 幅 Βは約 10mmとする。 18は、モノポールアンテナの 給電点 (給電位置)を示す。この場合、給電位置 18は、ピラー側としたが、ルーフ側 であっても同様の効果が得られる。従って、給電点（給電位置）はピラー側であっても ルーフ側であってもよ 、。

[0016] なお、デフォッガ 12およびモノポールアンテナ 16は、リアガラス上に銀ペーストを印 刷し焼成して形成した銀プリント線により作製する。

[0017] デフォッガ 12は、両側のバスバー 20間に熱線が配列されて構成される。モノポー ルアンテナ 16に近接する最上部の熱線 12—1の部分は、矩形状に等間隔に折り曲 げられてメアンダー（蛇行)形状となっている。メアンダー形状熱線部分 22と、モノポ 一ルアンテナ 16との間の距離 Lは、 (1/4) kである。

[0018] メアンダー形状熱線部分 22の下側には、 1本の横方向熱線 13が延び、この熱線は 縦方向熱線 15に接続される。縦方向熱線 15には、横方向に延びる 4本の熱線 12— 2, 12- 3, 12-4, 12— 5が、共通に接続される。横方向熱線 13は、熱線 12— 5と 同一の横方向位置にある。熱線 12— 6以降は、両バスバー間に延びる通常の形状 の熱線である。

[0019] メアンダー形状熱線部分 22の熱線は蛇行しているので、その部分は直線状の熱線 に比べて長くなるので、抵抗は大きくなる。このため、バスバー間を横方向に直線状 に延びる通常の熱線 12— 6と比べて全抵抗が大きくなるので、両端部にメアンダー 形状熱線部分を有する熱線 12— 1を流れる電流は小さくなる。このため熱線 12— 1 の発生するジュール熱が小さくなり、防曇の効果が小さくなる。これを防止するために は、メアンダー形状熱線部分 22の熱線の幅を大きくして、その部分の抵抗を小さくし ても良い。この場合、メアンダー形状熱線部分 22の熱線の幅は、熱線 12— 1の近傍 の防曇の効果が通常の熱線 12— 6と同じ程度になるように調整される。たとえば、熱 線 12— 1の線幅が lmmの場合、メアンダー熱線部分 22の熱線の幅は、 l〜4mmと すると良い。 [0020] また、熱線 13および 15に ίま、 4本の熱線 12— 2, 12— 3, 12—4, 12— 5に流れる 電流の全部が流れるので線の幅を大きくし、抵抗を小さくするのが好ましい。これは、 熱線 13および 15を通常の熱線と同じ幅とした場合、熱線 13および 15において発熱 量が増大し、異常な発熱となってしまう可能性があるからである。したがって、例えば 、通常の熱線の幅が lmmの場合には、熱線 13および 15の幅は、 3〜4mmとする必 要がある。

[0021] メアンダー形状熱線部分 22の横方向寸法を W、縦方向寸法を H、縦方向熱線の 等間隔の幅を Dとする。実験の結果、メアンダー形状部分 22の横方向寸法 Wは（1 /4) k〜（lZ2) λ 縦方向寸法 Ηは（1Ζ8) k〜（lZ4) λ 縦方向熱線の 等間隔 Dは（1Z40) k〜（3Z40) kが好適であることがわかった。

[0022] 実験は、以下のようにして行った。まず、基準熱線として図 3に示す通常タイプの熱 線 30を車両のリアガラスに形成し、最上部熱線より（1Z4) kの位置にモノポール アンテナ 16を形成した。モノポールアンテナ 16の長さは（1Z4) X k,幅を 10mmとし た。

[0023] 電波暗室において、車両を 360° 水平方向に回転させながら周波数 600MHzの 電波を一方向より車両へ照射し、車両の各方向でのモノポールアンテナ 16の受信感 度を測定し、全周の受信感度の特性値 (指向特性)を得る。

[0024] 測定結果を元に、希望方向感度 (ガラスを車両の後部窓へ装着した際に、車両の 水平面上で、車両の後方を中心とした角度幅 180度の領域の平均感度）、希望方向 とは逆方向の感度（車両の水平面上で、車両の前方を中心とした角度幅 180度の領 域の平均感度)および FB比を算出した。ここで FB比は希望方向感度と希望方向と は逆方向の感度の差分により表される値で、以下の算式により求められる。

FB比（dB) =希望方向感度 (dB)—希望方向とは逆方向の感度 (dB)

[0025] 次に、図 4に示すように、熱線 30をバスバー 20から離し、離間距離 Wを、 (1/8) λ k, (1/4) k, (3/8) k, (1/2) k, (5/8) kとそれぞれ変えて、電波暗室 において受信感度を測定し、測定結果を元に希望方向感度、希望方向とは逆方向 の感度および FB比を算出した。なお、これらの測定および算出は基準熱線の測定 および算出と同じ方法にて行った。熱線 30をバスバー 20から離し、離間距離 Wを、 ( 1/8) Xk, (1/4) k, (3/8) k, (1/2) Xk, (5/8) λ kとそれぞれ変えた場 合の希望方向感度および FB比の結果を、基準熱線で求めた感度および FB比に対 する差分で表した結果を表 1に示す。

[0026] [表 1] 希望方向感度おょぴ FB比（基準熱線比)

[0027] 図 5に、表 1をグラフ化したものを示す。距離 Wを拡げていくに従って、感度および F B比が改善されているのがわかる。しかし、この距離 Wを拡げすぎると、熱線のない部 分でデフォッガとしての防曇の効果が得られな!/、。したがって防曇との兼ね合 V、から 、距離 Wは、（1Z4) k〜（lZ2) kに選ぶのが好適である。

[0028] 図 2に戻り、最適なメアンダー形状を求めるために、横方向寸法 Wを（3Z8) Lkと 固定し、縦方向寸法 H, i|¾Dを変えて、電波暗室において、周波数 600MHzの電波 を照射した際のモノポールアンテナ 16の受信感度を測定し、測定結果を元に希望方 向感度および FB比を算出した。これらの測定および算出は基準熱線の測定および 算出と同じ方法にて行った。なお、縦方向寸法 Hは、 (3/40) Xk, (6/40) Xk, ( 9/40) Xk, (12/40) と変ィ匕させ、 ψ畐 Dは、 (1/40) Xk, (3/40) k, (5/ 40)え kと変化させた。測定した希望方向感度の結果を、基準熱線で求めた感度に 対する差分で表した結果を表 2に示す。

[0029] [表 2] 希望方向感度 （基準熱線比)

1/40 λ k 3/40 λ k 5/40 λ k

3/40 λ k 1. 0 1. 3 1. 4

6/40入 k 2. 2 2. 0 2. 2

9/40久 k 2. 6 2. 6 1. 8

1 2/40 λ k 2. 3 2. 0 1. 8 [0030] 図 6に、表 2をグラフ化したものを示す。 D= (5/40) λ kの場合には、感度の改善 はみられない。したがって幅 Dは、（1Z40) k〜（3Z40)ぇ1^カ 子ましく、縦方向寸 法 Hは、（1Z8) k〜（lZ4) kが好ましいことがわかる。

[0031] 求めた FB比を、基準熱線で求めた FB比に対する差分で表した結果を表 3に示す

[0032] [表 3]

F B比 （基準熱線比)

[0033] 図 7に、表 3をグラフ化したものを示す。 D= (5/40) λ kの場合には、 FB比の改善 はみられない。したがって幅 Dは、（1Z40) k〜（3Z40)ぇ1^カ 子ましく、縦方向寸 法 Hは、（1Z8) k〜（lZ4) kが好ましいことがわかる。

[0034] 以上の結果より、図 2のメアンダー形状熱線部分 22の横方向寸法 Wは（1Z4) λ k

〜（1Z2) kが、縦方向寸法 Hは（1Z8) k〜（l 4)え kが、幅 Dは（1Z40)え k

〜（3Z40) kが好適であることがわかる。

実施例 2

[0035] 図 8は、図 2のメアンダー形状の上下を反転させたメアンダー形状の例である。図 2 の形状では、メアンダー形状部分の熱線 12—1は、バスバー 20の最上端に接続され ているが、図 8の場合、メアンダー形状部分の熱線 12— 1は、バスバー 20の最上端 より距離 Hだけ下がった位置に接続される。効果は、図 2のメアンダー形状の場合と 同一である。

実施例 3

[0036] 図 9は、メアンダー形状部分の他の変形例を示す。この変形例は、図 8のメアンダー 形状において、縦方向寸法 Hを（3Z16) kとした場合である。図 2のメアンダー形 状と同じ効果が得られた。 実施例 4

[0037] 図 10は、図 2のメアンダー形状熱線部分が 1本の熱線で構成されているのとは異な り、 2本のメアンダー形状熱線 32, 34で構成されたメアンダー形状熱線部分を示す。 メアンダー形状熱線部分の縦方向寸法 H,横方向寸法 W,幅 Dは、図 2の例と同じ範 囲とするのが好適である。この場合、蛇行するメアンダー形状熱線 32, 34の長さは、 それぞれほぼ 2Wになり、 2本のメアンダー形状熱線は並列に接続されているので、 その合成抵抗は、横方向寸法がほぼ Wの直線状導体の抵抗に等価となる。したがつ て、メアンダー形状熱線 32, 34の幅は、通常の熱線の幅に同じで良い。

実施例 5

[0038] 以上の各実施例では、アンテナがモノボールアンテナの場合であった力 本実施 例ではダイポールアンテナを用いる。

図 11は、本実施例の熱線パターン構造を示す。ダイボールアンテナ 40に最も近い 1本の熱線 43のうち、ダイポールアンテナ 40に対向する部分をメアンダー形状部分 とした構造を示す。ダイポールアンテナ 40に近い 1本の熱線のうち、ダイポールアン テナ 40に対向する部分をメアンダー形状部分とした構造である。

[0039] ダイポールアンテナ 40は、全長が 18cmで中央に給電点 42が設けられている。メ アンダー形状部分の横方向寸法 Wは 24cm、縦方向寸法 Hは 4. 2cm、等間隔 Dは 1. 2cmである。

[0040] 電波暗室において、車両を 360° 水平方向に回転させながら周波数 500MHzの 電波を一方向より車両へ照射し、車両の各方向でのダイポールアンテナ 40の受信 感度を測定し、全周の受信感度の特性値 (指向特性)を得た。図 12に、指向特性を 示す。車両の後方向の指向性利得が改善されていることがわかる。

実施例 6

[0041] 本実施例はメアンダー形状部分の熱線が高周波に対して高インピーダンスを示す 特性を利用して、アンテナに最も近い 1本の熱線の、アンテナに対向する部分を直線 形状部分として導波器として機能させたものである。

[0042] 図 13は、本実施例の熱線パターン構造を示す、アンテナは実施例 5と同様に、ダイ ポールアンテナとする。ダイポールアンテナ 40は、全長が 18cmで中央に結電点 42 が設けられている。ダイポールアンテナ 40に最も近い 1本の熱線 43は、ダイポール アンテナ 40に対向する部分が直線状であり、直線状部分 44の両側力^アンダー形 状部分 46, 48となっている。メアンダー部分 46の横方向寸法 W1は 4. 8cm、メアン ダ一部分 48の横方向寸法 W2は 18cm、直線形状部分 44の長さ W3は 12cmである 。メアンダー部分の高さ Hは 4. 2cm、等間隔幅 Dは 1. 2cmである。

[0043] 本実施例の熱線パターン構造の指向特性を、実施例 5と同様にして求めた。図 14 に指向特性を示す。車両の後方向の指向性利得が改善されていることがわかる。 なお、図 13の例では、アンテナ 40がピラー 17に近くなるように設けられている場合 には、メアンダー形状部分 46を省くことができる。

実施例 7

[0044] 以上の各例では、メアンダー形状は、矩形状の折れ曲がりとした力 これに限られる ものではない。折れ曲がりの角部に丸みをつける、すなわちアール (R)をつけてもよ い。このメアンダー形状の熱線部分の例を図 15に示す。図 2で示したメアンダー形状 の折れ曲がり角部にアールをつけたものである。また、正弦波状に蛇行するメアンダ 一形状も可能である。

[0045] 以上の実施例では、アンテナがデジタル TV用のアンテナである場合について説明 したが、これに限るものではなぐアナログ TV用のアンテナを含めた TV用アンテナ 一般に適用でき、またその他の FM用アンテナ等にも適用できることは明らかである。 産業上の利用可能性

[0046] 本発明によれば、リアガラス上のアンテナに近接する熱線を、アンテナに対する熱 線の影響を軽減する形状としたため、希望波方向への指向性のコントロールが可能 となる。

Claims

請求の範囲

[1] 車両のリアガラス上に形成されたアンテナに対向して形成されるデフォッガの熱線 パターン構造であって、

前記アンテナに近接する前記デフォッガの少なくとも 1本の熱線は、メアンダー形状 を有している、熱線パターン構造。

[2] 前記メアンダー形状を有する部分は、前記アンテナに対向している、請求項 1に記 載の熱線パターン構造。

[3] 前記メアンダー形状の熱線の一端は、前記デフォッガのバスバーに直接に接続さ れ、前記メアンダー形状の熱線の他端は、横方向に延びる 1本の第 1の熱線に接続 されている、請求項 2に記載の熱線パターン構造。

[4] 前記メアンダー形状の熱線は、縦方向および横方向に矩形状にそれぞれ等間隔 で折れ曲がつている、請求項 2に記載の熱線パターン構造。

[5] 前記アンテナは、モノポールアンテナである、請求項 2に記載の熱線パターン構造

[6] 前記アンテナが、デジタル TV用アンテナである場合に、前記デジタル TV用アンテ ナの受信波の波長をえ、波長短絡率を kとした場合、

前記メアンダー形状の熱線は、 1本よりなり、この 1本のメアンダー形状熱線よりなる メアンダー形状熱線部分の縦方向寸法は、 (1/8) k〜（lZ4) kであり、 前記メアンダー形状熱線部分の横方向寸法は、 (1/4) k〜（lZ2) kであり、 前記メアンダー形状熱線部分の横方向における等間隔の幅は、（1Z40) k〜（3 /40) kである、請求項 5に記載の熱線パターン構造。

[7] 前記 1本のメアンダー形状熱線の幅は、前記第 1の熱線の幅よりも大きくする、請求 項 6に記載の熱線パターン構造。

[8] 前記アンテナが、デジタル TV用アンテナである場合に、前記デジタル TV用アンテ ナの受信波の波長をえ、波長短絡率を kとした場合、

前記メアンダー形状の熱線は、 2本よりなり、この 2本のメアンダー形状熱線よりなる メアンダー形状熱線部分の縦方向寸法は、 (1/8) k〜（lZ4) kであり、 前記メアンダー形状熱線部分の横方向寸法は、 (1/4) k〜（lZ2) kであり 前記メアンダー形状熱線部分の横方向における等間隔の幅は、（1Z40) k〜（3 /40) kである、請求項 5に記載の熱線パターン構造。

[9] 前記メアンダー形状熱線部分の下部には、横方向に延びる 1本の第 2の熱線が延 び、

この第 2の熱線の一端は前記バスバーに接続され、他端は縦方向の 1本の熱線に 接続され、

前記縦方向の 1本の熱線には、横方向に延びる複数本の第 3の熱線が接続されて いる、

請求項 6または 8に記載の熱線パターン構造。

[10] 前記第 2の熱線および前記縦方向の熱線の幅は、前記第 3の熱線の幅よりも大きく する請求項 9に記載の熱線パターン構造。

[11] 前記少なくとも 1本の熱線は、前記アンテナに対向している部分は直線形状であり

、前記直線形状の部分の両側または片側の部分は、メアンダー形状を有している、 請求項 1に記載の熱線パターン構造。

[12] 車両用のリアガラスであって、

前記リアガラス上に形成されたアンテナと、

前記アンテナに対向して、前記リアガラス上に形成された請求項 1に記載の熱線パ ターン構造を有するデフォッガと、

を備える車両用リアガラス。

[13] 前記アンテナは、ピラーまたはルーフ側に給電位置を有するモノポールアンテナま たはダイポールアンテナである、請求項 12に記載の車両用リアガラス。