WO2018151235A1 - 窓ガラス - Google Patents

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WO2018151235A1
WO2018151235A1 PCT/JP2018/005348 JP2018005348W WO2018151235A1 WO 2018151235 A1 WO2018151235 A1 WO 2018151235A1 JP 2018005348 W JP2018005348 W JP 2018005348W WO 2018151235 A1 WO2018151235 A1 WO 2018151235A1
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WO
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window glass
glass
holes
region
radio wave
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/005348
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English (en)
French (fr)
Inventor
加賀谷　修
幸一郎 ▲高▼橋
Original Assignee
Ａｇｃ株式会社
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Publication date
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Priority to JP2018568614A priority Critical patent/JP6954315B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00—Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
    • E06B7/28—Other arrangements on doors or windows, e.g. door-plates, windows adapted to carry plants, hooks for window cleaners
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver

Definitions

  • the present invention relates to a window glass.
  • a technique for detecting surrounding objects such as a vehicle using a radar.
  • a more advanced detection technique has been developed using both detection by a radar and a camera image.
  • a radar is provided in front of the vehicle body (for example, a front grill), and a stereo camera is provided in the vicinity of the windshield of the vehicle body.
  • a radar that measures the distance between the vehicle ahead and the vehicle in front may be placed close to the stereo camera or integrated into the vehicle interior (see, for example, Patent Document 1).
  • the radar wave is attenuated by reflection and absorption by the glass plate constituting the windshield.
  • a radio wave having a short wavelength is used, so that the influence from the glass plate through which the radio wave passes increases.
  • Patent Document 2 discloses an on-vehicle radar device that suppresses a decrease in the efficiency of transmission and reception of radar radio waves.
  • this radar apparatus a technique for improving the efficiency of both reflection and transmission by appropriately setting the incident angle on the glass is used.
  • 5G which is a fifth generation mobile communication system that supports high speed with the progress of IoT and a large number of connections to various devices including home appliances, has been put into practical use. Progressing. In 5G, for example, smartphones are expected to enhance services that operate indoor home appliances while being outdoors.
  • Patent Document 3 includes an antenna function for increasing the transmission / reception sensitivity with the outside in indoor and middle / high-rise buildings where the transmission / reception sensitivity of radio waves is low.
  • a window glass is disclosed.
  • This window glass with an antenna function includes a transparent conductive film having a slot with a half-wave width of the frequency of a radio wave to be transmitted / received on one side of a multilayer glass, and has a structure connected to a relay device via a plurality of glasses. .
  • the present invention provides a window glass that improves radio wave transmission of signals transmitted and received by an information device such as a radar.
  • the window glass of the present invention includes a first region in plan view and a second region having higher radio wave transmittance than the first region, and the second region has a thickness direction of the window glass.
  • a plurality of holes are formed, and the plurality of holes are formed in the second region so as to correspond to one information device that transmits or receives radio waves through the window glass.
  • the hole penetrates the window glass.
  • the hole does not penetrate the window glass.
  • the window glass according to one embodiment of the present invention includes a first glass plate and a second glass plate to which the window glass is bonded via an intermediate film.
  • the second glass plate has a non-overlapping portion that does not overlap with the first glass plate in at least a part of the edge, and in the non-overlapping portion, A second region is defined.
  • the plurality of holes are formed in the non-overlapping portion.
  • the window glass according to an aspect of the present invention is formed so that the plurality of holes penetrate only the second glass plate.
  • the window glass according to an aspect of the present invention is formed such that the plurality of holes penetrate the first glass plate, the intermediate film, and the second glass plate.
  • the first region is defined by a single glass plate, and the second region is disposed adjacent to at least a part of the edge of the glass plate. .
  • the hole is filled with a material different from the material of the window glass.
  • the window glass according to an aspect of the present invention has the plurality of holes in the second region, and another member different from the window glass is provided.
  • the frequency of the radio wave transmitted through the window glass includes 76 GHz to 81 GHz.
  • the frequency of the radio wave transmitted through the window glass includes 27.5 GHz to 29.5 GHz.
  • the window glass according to one embodiment of the present invention is a vehicle window glass.
  • the window glass of the present invention includes a first region and a second region having a higher radio wave transmittance than the first region in plan view, the radio wave transmission of a signal transmitted and received by the information device is improved. be able to.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a state in which the vehicle window glass of the present embodiment is attached to a vehicle.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion S in FIG. 1, and is a perspective view showing a portion where a housing is attached to a vehicle window glass.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. An example in which a plurality of holes are directly formed in a window glass for a vehicle is shown, (a) shows an example in which a plurality of holes are directly formed in a part of an edge of a laminated glass, and (b) shows 1 The example arrange
  • seat is shown.
  • FIG. 5 shows an arrangement form of a plurality of holes
  • (a) and (c) show an example in which a plurality of holes are arranged in a staggered pattern
  • (b) and (d) show a plurality of holes in a lattice pattern.
  • An example of arrangement is shown.
  • FIG. 6 shows a state in which a specific example of a window glass for a vehicle is disassembled into a first glass plate, a second glass plate, and a radio wave transmitting material, and (a) shows a non-overlapping portion on the second glass plate.
  • (B) is a figure which shows the example which has a non-overlapping part also in a 1st glass plate in addition to a 2nd glass plate.
  • FIG. 7 is a graph showing the results of the simulation of Example 1.
  • FIG. 8 is a key map showing the state where the window glass for construction of this embodiment was attached to the building.
  • FIG. 9 is an enlarged view of FIG. 8 and is a schematic cross-sectional view showing a portion where the antenna unit is attached to the window glass for construction.
  • FIG. 10 is a graph showing the results of the simulation of Example 2, where (a) shows the results at an incident angle of 67.5 ° and (b) shows the results at an incident angle of 0 °.
  • FIG. 11 is a graph showing the results of the simulation of Example 3, where (a) shows the results at an incident angle of 67.5 ° and (b) shows the results at an incident angle of 0 °.
  • FIG. 12 is a graph showing the results of simulation of Example 4, where (a) shows the results at an incident angle of 67.5 °, and (b) shows the results at an incident angle of 0 °.
  • Drawing 1 is a key map showing the state where the window glass for vehicles of one embodiment of the window glass was attached to the vehicles.
  • the vehicle window glass (window glass) 1 functions as a windshield mounted in an opening 110 formed in front of a vehicle 100 such as an automobile.
  • a housing (case) 10 in which an information device is housed is attached to the vehicle window glass 1 on the surface inside the vehicle in order to ensure the traveling safety of the vehicle.
  • An information device is a device that uses a camera, radar, etc., to collide with a forward vehicle, pedestrian, obstacle, etc. existing in front of the vehicle, to prevent collision and to inform the driver of danger, for example, to receive information
  • a device and / or an information transmission device that transmits information and includes a millimeter wave radar, a stereo camera, an infrared laser, and the like, and transmits and receives signals. That is, the information device transmits or receives at least a signal (radio wave).
  • the “signal” is an electromagnetic wave including millimeter waves, visible light, infrared light, and the like.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion S in FIG. 1 and is a perspective view showing a portion where the housing 10 is attached to the vehicle window glass 1.
  • the housing 10 is provided with a millimeter wave radar 201 and a stereo camera 202 as the information device 200.
  • the vehicle window glass 1 includes a first region A and a second region B having a radio wave transmittance higher than that of the first region A in plan view.
  • the “plan view” refers to a projection view from the thickness direction of the laminated plate.
  • the housing 10 housing the information device 200 is positioned closer to the vehicle outer side than the rearview mirror 150 when viewed from the vehicle inner side, and is adhered to the vehicle window glass 1. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the rearview mirror 150 is attached to the indoor ceiling of the vehicle 100, but may be attached to the vehicle window glass 1 in the same manner as the housing 10.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
  • a laminated glass 20 constituting the vehicle window glass 1 includes a first glass plate 21, a second glass plate 22, and an intermediate film interposed between the first glass plate 21 and the second glass plate 22. 23. That is, the second glass plate 22 is bonded to the first glass plate 21 via the intermediate film 23.
  • the second glass plate 22 includes a first main surface 24 disposed on the side opposite to the intermediate film 23. Further, in the present embodiment, in the second region B, a plurality of holes 30 a are formed in the thickness direction of the vehicle window glass 1.
  • the plurality of holes 30a are formed in the second region B so as to correspond to one information device 200 (millimeter wave radar 201 or stereo camera 202) that transmits and receives radio waves via the vehicle window glass 1. .
  • the plurality of holes 30a will be described later.
  • the method for producing the first glass plate 21 and the second glass plate 22 includes a float method and a fusion method, but is not particularly limited.
  • the composition of the first glass plate 21 and the second glass plate 22 used in the present embodiment is expressed in mol% on the basis of oxide, 50 to 80% of SiO 2 , B 2 O 3 is 0-10%, Al 2 O 3 is 0.1-25%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O is 3-30%, MgO is 0-25%, CaO is 0-25%, and SrO is 0- A glass containing 5%, BaO 0 to 5%, ZrO 2 0 to 5% and SnO 2 0 to 5% may be mentioned, but is not particularly limited.
  • the composition of the intermediate film 23 may be one generally used for conventional laminated glass for vehicles, and for example, polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetal (EVA), or the like can be used. Moreover, you may use the thermosetting resin which is a liquid before a heating. That is, the intermediate film 23 may be layered when the laminated glass 20 is used, and the intermediate film 23 may be in a liquid state before the first glass plate 21 and the second glass plate 22 are joined. .
  • PVB polyvinyl butyral
  • EVA ethylene vinyl acetal
  • the housing 10 includes a substrate 11, a standing wall 12 that is substantially perpendicular to the substrate 11, and a side wall 13 (see FIG. 2), and the information device 200 is fixed on the substrate 11.
  • An opening edge 14 formed by one edge of each of the substrate 11, the standing wall 12, and the side wall 13 abuts on the first main surface 24 of the second glass plate 22, and the first main surface 24 (more precisely, the bonding portion 15). It adheres to the surface of the radio wave transmitting material 30 continuous from the first main surface 24 to be described later.
  • the housing 10 is made of a general resin or the like, but the material is not particularly limited.
  • the information device 200 is accommodated in a space defined by the substrate 11, the standing wall 12, the side wall 13 and the laminated glass 20 of the housing 10.
  • Storage of the information device 200 may be achieved by providing a part in which the standing wall 12 and / or the substrate 11 can be opened and closed. Further, a part of the standing wall 12 and / or the substrate 11 may be cut out, and the information device 200 may be accommodated through the cut-out portion.
  • the standing wall 12 and / or the substrate 11 may include a claw portion (not shown) that fixes the position of the information device 200, and the stored information device 102 may be supported by the claw portion. Further, another device such as a rain sensor can be arranged in the housing 10.
  • FIG. 4 (a) shows a plan view of the vehicle window glass 1 shown in FIG.
  • the plurality of holes 30 a are directly formed in the laminated glass 20 at a part of the edge of the laminated glass 20.
  • the plurality of holes 30a are formed to penetrate the vehicle window glass 1 (laminated glass 20), that is, to penetrate the first glass plate 21, the intermediate film 23, and the second glass plate 22.
  • the hole 30a may be formed so as to penetrate only the second glass plate 22 and not through the vehicle window glass 1 (laminated glass 20), for example.
  • the second region B is defined by a region including a plurality of holes 30 a disposed adjacent to at least a part of the edge of the laminated glass 20.
  • the laminated glass 20 is used for the window glass 1 for vehicles, and it presupposes that the 1st glass plate 21, the intermediate film 23, and the 2nd glass plate 22 exist.
  • the idea of the present invention is also applied to the vehicle window glass 1 which is a single glass plate.
  • FIG. 4B shows such an example.
  • one glass plate is comprised only by the 1st glass plate 21, and the 1st area
  • region A is demarcated by the said 1 glass plate (1st glass plate 21).
  • the second region B is defined by a region including a plurality of holes 30 a disposed adjacent to at least a part of the edge of the first glass plate 21.
  • Such a vehicle window glass 1 can be used as a rear glass mounted on an opening formed at the rear of the vehicle, for example.
  • the plurality of holes 30a are formed in the thickness direction of the vehicle window glass 1 by various tools such as a drill and a drill, but the forming method is not particularly limited.
  • the number and arrangement are not particularly limited, but the arrangement is optimized according to the frequency band and specific polarization type (vertical polarization, horizontal polarization, circular polarization, etc.) for which high transmission / reception sensitivity is desired. Or give shape.
  • FIG. 5 is a diagram showing an arrangement form of a plurality of holes 30a.
  • FIG. 5 (a) shows an example in which a plurality of holes 30a are arranged in a staggered manner, and FIG. The example arrange
  • each hole 30a has a circular shape in plan view, but this shape is not particularly limited, and may be a polygon.
  • FIG. 5C is a plan view showing the distance from the adjacent holes 30a based on an example in which a plurality of holes 30a are arranged in a staggered manner.
  • the closest distance p ′ between the adjacent holes 30a may be different, but if p ′ is the same distance, the coordinates of each hole are designated by an arithmetic sequence. This is preferable because processability can be improved.
  • FIG. 5D is a plan view showing the distance between adjacent holes 30a based on an example in which a plurality of holes 30a are arranged in a lattice pattern.
  • the hole 30a is a circle
  • the closest distance p ′ between adjacent holes 30a in the left and right and up and down directions
  • the coordinates of each hole are This is preferable because it can be specified by an arithmetic sequence and the workability can be improved.
  • the plurality of holes 30a in the second region B are line-symmetric with respect to the axis L extending in the longitudinal direction in plan view. When this is applied to the window glass, it is preferable because balanced sensitivity can be obtained in the left and right transmission / reception with the axis L as the center.
  • the plurality of holes 30a may have a structure in which all of the radio wave transmitting material 30 penetrates and the medium of the holes 30a is air.
  • the plurality of holes 30a may be formed along a direction perpendicular to the first main surface 24 from the viewpoint of ease of processing, but in a direction inclined with respect to the normal line of the first main surface 24. It may be formed along. Further, the hole 30a has the same diameter D in the depth direction, that is, not limited to a cylindrical shape, but may have a shape in which the diameter changes in the depth direction.
  • the vehicle windshield is often installed with an inclination of ⁇ (> 0 °) with respect to the ground.
  • the radar is often installed so as to obtain high transmission / reception sensitivity in the traveling direction of the vehicle, that is, in the direction parallel to the ground. Therefore, when a plurality of holes 30a are provided in the windshield for a vehicle, the diameter D of the holes 30a and the plurality of holes so that the transmission / reception sensitivity of signals in a predetermined wavelength region is high and the loss can be suppressed at the inclination angle ⁇ .
  • the closest distance p ′ between 30a may be optimized.
  • the hole 30a has a higher radio wave transmittance in the second region B in which the hole 30a is formed than in the first region A in which the hole 30a is not formed (the first region A).
  • Radio wave transmittance of region A ⁇ radio wave transmittance of second region B).
  • the housing 10 is attached to a predetermined position of the vehicle window glass 1 such that at least a part of radio waves transmitted and received by the stored information device 200 passes through the second region B.
  • region B point out the area
  • the first region A and the second region B are predetermined regions in a plan view of the vehicle window glass 1 (or the laminated glass 20), and are defined including the thicknesses in the respective regions. .
  • the first region A and the second region B are not defined by only a part of the surface of the vehicle window glass 1 (or the laminated glass 20).
  • the second region B has properties similar to so-called frequency selective membranes (FSS). Therefore, since the second region B has a high radio wave transmittance, the loss of radio waves can be suppressed particularly when the millimeter wave radar 201 transmits and receives radio waves (millimeter waves).
  • the plurality of holes 30a are filled with air if nothing is processed after formation, but can be filled with a material such as a resin after formation. A material different from the material of the window glass 1 is filled.
  • the material for filling the plurality of holes 30a is not particularly limited, but various materials can be applied depending on the glass material and the corresponding radio wave.
  • a material having a relative dielectric constant of up to about 20 can be used for transmission / reception in a high frequency band for mobile communication.
  • a plurality of holes 30a that are not single correspond to one information device 200 that transmits and receives radio waves (in FIG. 3, either the millimeter wave radar 201 or the stereo camera 202). Is formed. For this reason, the second region B has a high radio wave transmittance with respect to one information device 200 due to the action of a plurality of holes.
  • one information device means not only when the information device alone (for example, radar) is attached to the vehicle, but also the information device (for example, radar) and other information devices (for example, camera, sensor, etc.). Includes a case where a mounting member (such as a bracket) stored together is mounted on the vehicle.
  • FIG. 6A shows another embodiment, and specific examples of laminated glass 20 that is a window glass 1 for a vehicle include a first glass plate 21, a second glass plate 22, a vehicle window glass 1, and the like. Is shown in a state where it is disassembled into a radio wave transmitting material 30 which is a different member.
  • the 2nd glass plate 22 has the non-overlapping part 22a which does not overlap with the 1st glass plate 21 in at least one part of the edge part. That is, in the present embodiment, the area of the second glass plate 22 is smaller than the area of the first glass plate 21 by a region corresponding to the non-overlapping portion 22a in plan view.
  • the non-overlapping portion 22a is made of, for example, the same glass as the composition of the first glass plate 21 and the second glass plate 22 or a low alkali glass with less alkali component, and the non-overlapping portion 22a A plate-shaped radio wave transmitting material 30 that matches the shape is disposed. And the 2nd area
  • region B is demarcated in the said non-overlapping part 22a.
  • the intermediate film 23 is also deleted corresponding to the non-overlapping portion 22a.
  • FIG. 6B is another example of the laminated glass 20, and in addition to the second glass plate 22, the first glass plate 21 also has a non-overlapping portion 21 a that does not overlap the second glass plate 22. ing. And the plate-shaped radio wave transmission material 30 is arrange
  • the radio wave transmitting material 30 provided as a separate member different from the vehicle window glass 1 and the laminated glass 20 includes a plurality of holes 30a having radio wave transmissivity.
  • the holes 30a are formed in the thickness direction of the radio wave transmitting material 30, that is, the thickness direction of the vehicle window glass 1 by various tools such as a drill and a drill, but the forming method is not particularly limited. Further, the number and arrangement form are not particularly limited.
  • the radio wave transmitting material 30 having a plurality of holes 30a has radio wave transmissivity, so that the radio wave transmitting material 30 has a radio wave transmittance higher than that of the first region A. That is, in the second region B where the radio wave transmitting material 30 exists instead of the second glass plate 22 (and the first glass plate 21), the first glass plate 21 and the second glass plate 22 exist. It has a radio wave transmittance higher than that of the first region A (the radio wave transmittance of the first region A ⁇ the radio wave transmittance of the second region B).
  • the second region B since the second region B has high radio wave transmittance, loss of radio waves can be suppressed particularly when the millimeter wave radar 201 transmits and receives radio waves (millimeter waves).
  • the radio wave transmitting material 30 has little reflection and passage absorption of radio waves, and can suppress loss due to both reflection and passage absorption.
  • the glass constituting the radio wave transmitting material 30 is not particularly limited.
  • the radio wave transmitting material 30 is preferably made of glass having a low dielectric constant, low tan ⁇ (dielectric loss tangent; ⁇ is a loss angle), and particularly low dielectric loss. From this point of view, for example, low alkali glass has a smaller dielectric loss than general glass, and thus can be applied as a material constituting the radio wave transmitting material 30.
  • a plurality of holes 30a having radio wave permeability are formed in the thickness direction of the vehicle window glass 1, and the holes 30a are simply made of glass. It is not formed on a film or film attached to the surface.
  • the holes 30 a are formed in at least a part or all of the thickness direction of the vehicle window glass 1, and high radio wave permeability can be obtained.
  • the radio wave transmitting material 30 occupies at least a part or all of the thickness direction of the vehicle window glass 1, and the hole 30 a penetrating the radio wave transmitting material 30 is naturally formed in the vehicle window glass 1. It is formed at least partly or entirely in the thickness direction, and high radio wave permeability can be obtained.
  • FIG. 8 shows the window glass for architectural use of the present embodiment.
  • the building window glass 310 is attached to the building 300, and the antenna unit 320 is installed in a partial area on the indoor side of the building window glass 310.
  • the architectural window glass 310 has a plurality of holes 30a in a region facing the antenna unit 320, as in the first embodiment. That is, the architectural window glass (window glass) 310 has the second area B described in the first embodiment in the area facing the antenna unit 320 to be attached, and the other area is the first area. Region A.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a cross-sectional view of the antenna unit 320 attached to the indoor side so as to include an area corresponding to the area B in the first embodiment of the architectural window glass 310. is there.
  • the window glass 310 for construction can use the window glass of various structures, such as a single plate, a laminated glass, a multilayer glass.
  • FIG. 9 shows an example in which the architectural window glass 310 is a double glazing.
  • the architectural window glass 310 is an example having a hollow layer (intermediate layer) 313 having an outdoor side plate glass 311 and an indoor side plate glass 312 and having a certain gap between them. 313 is filled with air.
  • the architectural window glass 310 illustrated in FIG. 9 has a plurality of holes 315 a in the indoor side plate glass 312, and the plurality of holes 315 a penetrate only the indoor side plate glass 312 and are connected to the hollow layer 313. That is, the medium of the plurality of holes 315 a is the same air as the hollow layer 313.
  • the plurality of holes 315a like the plurality of holes 30a in the first embodiment, have a structure in which a staggered arrangement or a lattice arrangement is formed in a plan view of the architectural window glass 310 as shown in FIG. Can be mentioned.
  • Each hole 315a is circular, but is not limited thereto, and may be polygonal, for example.
  • the plurality of holes 315 a may penetrate the indoor side plate glass 312 and may provide a hole in a part or all of the outdoor side plate glass 311 in the thickness direction.
  • the medium (material) of the hole 315a is not limited to air, but may be configured by filling a part or the whole with a material different from air such as resin.
  • the antenna unit 320 may be one that can be directly attached to the window glass 310 for construction, or one that is installed away from the window glass 310 for construction. As shown in FIG. 9, when the antenna unit 320 can be directly attached to the building window glass 310, it is easy to obtain efficient radio wave transmission / reception sensitivity. In addition, when attaching the antenna unit 320 directly to the architectural window glass 310, in order to ensure the visual field of the architectural window glass 310, what can be reduced in size is preferable.
  • the antenna unit 320 only needs to have an antenna structure designed according to the radio wave to be transmitted and received, and the structure is not particularly limited.
  • the antenna unit 320 includes a planar substrate in a housing, a planar antenna structure is provided on the planar substrate, and power is supplied.
  • 5G includes those using a frequency band of 28 GHz, for example, 27.5 [GHz] to 29.5 [GHz].
  • the frequency band of radio waves that can be transmitted and received by the antenna unit 320 includes the 79 GHz band, which is the frequency band of 76 [GHz] to 81 [GHz] illustrated in the first embodiment. It may be.
  • Example 1 Next, the result of having simulated about the window glass for vehicles in this Embodiment is demonstrated.
  • the outer plate (first glass plate 21), the intermediate film (intermediate film 23), and the inner plate (second glass plate 22) are overlapped as in the example of FIGS.
  • a laminate was prepared.
  • a laminate having no holes was used.
  • an example in which holes (holes 30a) filled with air in the inner plate were two-dimensionally arranged in an infinite cycle was used.
  • this simulation was performed using electromagnetic field simulation software using a Finite Element Method (FEM).
  • the holes are circular with a diameter D of 0.50 [mm], and the pitch (distance) P between adjacent holes is 1.00 [mm].
  • FEM Finite Element Method
  • the dielectric constant ⁇ of the outer plate is 6.80, the dielectric loss tangent tan ⁇ is 0.01, the thickness t is 2.00 [mm], the dielectric constant ⁇ of the intermediate film is 2.80, and the dielectric loss tangent tan ⁇ is 0.01.
  • the thickness t was set to 0.76 [mm]
  • the dielectric constant ⁇ of the inner plate was set to 6.80
  • the dielectric loss tangent tan ⁇ was set to 0.01
  • the thickness t was set to 2.00 [mm].
  • FIG. 7 is a graph showing the results of simulation at an incident angle of 0 °.
  • the horizontal axis is a frequency (GHz)
  • the vertical axis is S21 (dB) indicating radio wave transmittance (transmission amount)
  • the vertical axis is a graph in the range of 0 to ⁇ 18 [dB]. That is, FIG. 7 shows the results of frequency versus radio wave transmittance at an incident angle of 0 °.
  • S21 is particularly used as an index indicating the wave transmittance, and it can be determined that the larger the value, the larger the transmittance.
  • the “perforated” in the example has a radio wave transmittance in a desired frequency band as compared with “no perforated” in the comparative example. I can understand that it is getting bigger.
  • the frequency of the radio wave transmitted through the vehicle window glass 1 is not particularly limited.
  • a preferable frequency band used by the millimeter wave radar 201 described in the embodiment is, for example, 76 [GHz] to 81 [GHz].
  • the vehicle window glass 1 of the present invention has the performance of efficiently transmitting radio waves having such a frequency.
  • a simulation was performed assuming a glass window having a plurality of holes (holes 30a) that are two-dimensionally arranged in an infinite cycle in a lattice shape at 0.02 [mm]. Also in this embodiment, the hole of the glass window is formed along the thickness direction of the laminated body, and the hole portion is in a state filled with air.
  • FIG. 10 is a graph showing the results of simulation in Example 2.
  • FIG. 10 (a) shows the result of frequency versus radio wave transmittance at an incident angle of 67.5 °
  • FIG. 10 (b) shows the incident angle of 0.
  • the results of frequency vs. radio wave transmittance at ° are shown.
  • the solid line is an example of “with holes”
  • the broken line is a comparative example of “without holes”.
  • Example 2 for example, a vehicle window glass, particularly a windshield, is assumed, and a case where the incident angle of the radar with respect to the windshield is 67.5 ° is considered.
  • a desired 79 GHz band used as a millimeter wave for example, 76 [GHz] to 81 [GHz]
  • a high radio wave transmittance can be obtained as compared with the comparative example of “no hole”.
  • a case where the incident angle of the radar with respect to the window glass for construction is 0 ° is considered.
  • a desired 28 GHz band used as a quasi-millimeter wave for example, 27.5 [GHz] to 29.5 [GHz]
  • a high radio wave transmittance can be obtained as compared with the comparative example of “no hole”.
  • FIG. 11 is a graph showing the result of the simulation in Example 3.
  • FIG. 11A shows the result of frequency versus radio wave transmittance at an incident angle of 67.5 °
  • FIG. 11B shows the incident angle of 0.
  • the results of frequency vs. radio wave transmittance at ° are shown.
  • the solid line is an example of “with holes”
  • the broken line is a comparative example of “without holes”.
  • Example 3 for example, consider a case where the incident angle of the radar with respect to the windshield is 67.5 °. At this time, similarly to Example 2, in the desired 79 GHz band used as a millimeter wave, a high radio wave transmittance is obtained as compared with the comparative example of “no hole”.
  • Example 3 the case where the incident angle of the radar with respect to the architectural window glass is 0 ° is considered. Also in this case, in the desired 28 GHz band used as the quasi-millimeter wave, a high radio wave transmittance can be obtained as compared with the “no hole” comparative example.
  • a window glass in which a plurality of holes (holes 30a) arranged two-dimensionally in an infinite cycle in a lattice shape at 00 [mm] and filled with a high dielectric composite material having a relative dielectric constant ⁇ r 5.6
  • the hole portion of the glass window has a depth formed along the thickness direction of the laminate, and the hole portion is filled with the high dielectric composite material.
  • FIG. 12 is a graph showing the results of simulation in Example 4.
  • FIG. 12A shows the result of frequency versus radio wave transmittance at an incident angle of 67.5 °
  • FIG. The results of frequency vs. radio wave transmittance at ° are shown.
  • the solid line is an example of “with holes” (the hole is filled with a high dielectric composite material), and the broken line is a comparative example of “without holes”.
  • Example 4 for example, consider a case where the incident angle of the radar with respect to the windshield is 67.5 °. At this time, similarly to Example 2, in the desired 79 GHz band used as a millimeter wave, a high radio wave transmittance is obtained as compared with the comparative example of “no hole”.
  • Example 4 the case where the incident angle of the radar with respect to the architectural window glass is 0 ° is considered. Also in this case, in the desired 28 GHz band used as the quasi-millimeter wave, a high radio wave transmittance can be obtained as compared with the “no hole” comparative example.
  • the window glass of the present invention can improve the radio wave permeability of a signal transmitted and received by an information device such as a millimeter wave radar, and is preferably used for a window glass that contributes to improvement of driving performance of the vehicle such as safety and others. It is done.
  • Vehicle window glass DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Housing 11 Board

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Abstract

窓ガラスは、平面視において第１の領域と、第１の領域よりも電波透過率の高い第２の領域とを含み、第２の領域には、当該窓ガラスの厚み方向に、複数の孔が形成され、当該複数の孔が、当該窓ガラスを介して電波を少なくとも送信または受信する一つの情報デバイスに対応するように、第２の領域に形成されている。

Description

窓ガラス
　本発明は、窓ガラスに関する。
　近年、例えば、自動車分野において、レーダーを用いて車両等の周囲の物体を検出する技術を利用して、衝突回避、運転補助、自動運転等の研究が行われている。このような物体検出技術は、レーダーによる検出とカメラ画像との双方を利用して、より高度な検出技術も開発されている。ここで、一般的な自動車では、レーダーは車体の前方（例えばフロントグリル）等、ステレオカメラは車体のフロントガラスの近傍等に設けられる。
　また、前方の車との車間距離を測るレーダーが、ステレオカメラと近接配置されたり、一体化して車室内に配置されることがある（例えば特許文献１参照）。レーダー装置を車室内に設けた場合、フロントガラスを構成するガラス板による反射および吸収により、レーダー波は減衰する。特に分解能を高めるため、レーダーに用いられる高周波数帯（例えばミリ波）では、波長の短い電波を利用するため、電波が通過するガラス板からの影響が大きくなる。
　上記のような事情を鑑み、特許文献２は、レーダー電波の送受信の効率の低下を抑制する車載用レーダー装置を開示している。本レーダー装置では、ガラスへの入射角度を適切に設定することにより、反射と透過の両方の効率を向上させる技術が用いられている。
　また、自動車分野に限らず、移動通信システムとして、ＩｏＴの進展にともなう高速化、家電をはじめとする様々な機器への多数接続に対応した第５世代移動通信システムである、５Ｇの実用化が進んでいる。５Ｇでは、例えば、スマートフォンにより、屋外に居ながら、屋内にある家電を操作するサービス等の充実化が期待されている。
　このようなサービスを実現するうえで、ビルディング等に設置するアンテナとして、例えば、特許文献３には、電波の送受信感度が低い屋内や中高層建物において、外部との送受信感度を高めるためのアンテナ機能付き窓ガラスが開示されている。このアンテナ機能付き窓ガラスは、複層ガラスの一方に、送受信をする電波の周波数の半波長の幅のスロットを有する透明導電膜を備え、複数のガラスを介して中継装置に接続する構造を有する。
日本国特開２０１４－０５１２８４号公報 日本国特開２０１６－０７０９１６号公報 日本国特開２０１２－０９９９９５号公報
　しかしながら、上述した様な従来の技術では、電波がガラス板を透過する際の効率については考慮されていない。
　本発明は、レーダーの如き情報デバイスが送受信する信号の電波透過性を向上させる窓ガラスを提供する。
　本発明の窓ガラスは、平面視において第１の領域と、当該第１の領域よりも電波透過率の高い第２の領域とを含み、当該第２の領域には、当該窓ガラスの厚み方向に、複数の孔が形成され、該複数の孔が、当該窓ガラスを介して電波を少なくとも送信または受信する一つの情報デバイスに対応するように、前記第２の領域に形成されている。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記孔が前記窓ガラスを貫通している。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記孔が前記窓ガラスを貫通していない。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記窓ガラスが、第１のガラス板と、前記第１のガラス板と中間膜を介して貼り合わせられる第２のガラス板とを備える。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記第２のガラス板が、縁部の少なくとも一部において前記第１のガラス板と重なり合わない非重複部を有し、当該非重複部において、前記第２の領域が画定される。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記複数の孔が、前記非重複部に形成されている。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記複数の孔が前記第２のガラス板のみを貫通するように形成されている。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記複数の孔が、前記第１のガラス板と、前記中間膜と、前記第２のガラス板とを貫通するように形成されている。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記第１の領域が１枚のガラス板により画定され、前記第２の領域が、前記ガラス板の縁部の少なくとも一部に隣接して配置される。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記孔には、前記窓ガラスの材質とは異なる材質が充填されている。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記第２の領域には、前記複数の孔を有するとともに、前記窓ガラスとは異なる別部材が設けられている。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記窓ガラスを透過する電波の周波数は、７６ＧＨｚ～８１ＧＨｚを含む。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、前記窓ガラスを透過する電波の周波数は、２７．５ＧＨｚ～２９．５ＧＨｚを含む。
　本発明の一態様に係る窓ガラスは、車両用窓ガラスである。
　本発明の窓ガラスは、平面視において第１の領域と、当該第１の領域よりも電波透過率の高い第２の領域とを含むため、情報デバイスが送受信する信号の電波透過性を向上させることができる。
図１は、本実施形態の車両用窓ガラスが車両に取り付けられた状態を示す概念図である。 図２は、図１におけるＳ部分の拡大図であり、車両用窓ガラスにハウジングが取り付けられている部分を示す斜視図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。 車両用窓ガラスに複数の孔が直接形成される例を示し、（ａ）は複数の孔が、合わせガラスの縁部の一部において直接形成されている例を示し、（ｂ）は、１枚のガラス板の縁部の少なくとも一部に隣接して配置される例を示す。 図５は、複数の孔の配置形態を示し、（ａ）および（ｃ）は複数の孔が千鳥状に配置された例を示し、（ｂ）および（ｄ）は複数の孔が格子状に配置された例を示す。 図６は、車両用窓ガラスの具体例を、第１のガラス板、第２のガラス板、電波透過材に分解した状態を示し、（ａ）は、第２のガラス板に非重複部を有する例を示す図であり、（ｂ）は、第２のガラス板に加え、第１のガラス板にも非重複部を有する例を示す図である。 図７は、実施例１のシミュレーションの結果を示すグラフである。 図８は、本実施形態の建築用窓ガラスが建築物に取り付けられた状態を示す概念図である。 図９は、図８の拡大図であり、建築用窓ガラスにアンテナユニットが取り付けられている部分を示す断面模式図である。 図１０は、実施例２のシミュレーションの結果を示すグラフであり、（ａ）は入射角６７．５°における結果、（ｂ）は入射角０°における結果を示す。 図１１は、実施例３のシミュレーションの結果を示すグラフであり、（ａ）は入射角６７．５°における結果、（ｂ）は入射角０°における結果を示す。 図１２は、実施例４のシミュレーションの結果を示すグラフであり、（ａ）は入射角６７．５°における結果、（ｂ）は入射角０°における結果を示す。
（第１の実施形態）
　以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、窓ガラスの一実施形態の車両用窓ガラスが車両に取り付けられた状態を示す概念図である。本実施形態において、車両用窓ガラス（窓ガラス）１は、自動車等の車両１００の前方に形成された開口部１１０に装着されたフロントガラスとして機能する。
　また、本実施形態では、車両用窓ガラス１には、車両の走行安全を確保するために情報デバイスを収納したハウジング（ケース）１０が、車両内部側の表面に取り付けられている。情報デバイスは、カメラやレーダー等を用いて車両の前方に存在する前方車、歩行者、障害物等への追突、衝突防止やドライバーに危険を知らせるためのデバイスで、例えば情報を受信する情報受信デバイスおよび／又は情報を送信する情報送信デバイス等であり、ミリ波レーダー、ステレオカメラ、赤外線レーザー等が含まれ、信号の送受信を行う。すなわち情報デバイスは、少なくとも信号（電波）の送信または受信を行う。当該「信号」とは、ミリ波、可視光、赤外光等を含む電磁波のことである。
　図２は、図１におけるＳ部分の拡大図であり、車両用窓ガラス１にハウジング１０が取り付けられている部分を示す斜視図である。ハウジング１０には、情報デバイス２００としてのミリ波レーダー２０１およびステレオカメラ２０２が設けられている。そして、後に詳しく説明するように、車両用窓ガラス１は、平面視において第１の領域Ａと、当該第１の領域Ａよりも電波透過率の高い第２の領域Ｂとを含む。なお、本明細書において、「平面視」とは、合わせ板の板厚方向からの投影視のことを指す。
　情報デバイス２００を収納したハウジング１０は、車内側から見て、バックミラー１５０よりも車外側寄りに位置し、車両用窓ガラス１に接着されている。図１に示すように、本実施形態ではバックミラー１５０は、車両１００の室内天井に取り付けられているが、ハウジング１０と同様に車両用窓ガラス１に取り付けられてもよい。
　図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。車両用窓ガラス１を構成する合わせガラス２０は、第１のガラス板２１と、第２のガラス板２２と、第１のガラス板２１と第２のガラス板２２との間に介在する中間膜２３とを備えている。即ち、第２のガラス板２２は、第１のガラス板２１と中間膜２３を介して貼り合わされる。また、第２のガラス板２２は、中間膜２３とは反対側に配置される第１主面２４を備える。更に本実施形態においては、第２の領域Ｂにおいて、車両用窓ガラス１の厚み方向に複数の孔３０ａが形成されている。この複数の孔３０ａは、車両用窓ガラス１を介して電波を送受信する一つの情報デバイス２００（ミリ波レーダー２０１またはステレオカメラ２０２）に対応するように、第２の領域Ｂに形成されている。複数の孔３０ａについては後述する。
　第１のガラス板２１および第２のガラス板２２を製造する方法にはフロート法、フュージョン法等があるが、特に限定されない。
　本実施形態で使用される第１のガラス板２１および第２のガラス板２２の組成の一例としては、酸化物基準のモル％で表示した組成で、ＳｉＯ２を５０～８０％、Ｂ２Ｏ３を０～１０％、Ａｌ２Ｏ３を０．１～２５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを３～３０％、ＭｇＯを０～２５％、ＣａＯを０～２５％、ＳｒＯを０～５％、ＢａＯを０～５％、ＺｒＯ２を０～５％及びＳｎＯ２を０～５％含むガラスが挙げられるが、特に限定されない。
　中間膜２３の組成は、従来の車両用合わせガラスに一般に用いられるものでよく、例えばポリビニルブチラール（ＰＶＢ）やエチレンビニルアセタール（ＥＶＡ）等を用いることができる。また、加熱前は液状である熱硬化性樹脂を用いてもよい。すなわち、中間膜２３は合わせガラス２０とした状態の時に層状であればよく、第１のガラス板２１および第２のガラス板２２の接合前の状態で中間膜２３が液状などであってもよい。
　ハウジング１０は、基板１１と基板１１に略垂直な立壁１２、および側壁１３（図２参照）とを備え、基板１１上に情報デバイス２００が固定されている。基板１１、立壁１２、側壁１３それぞれの一縁によって形成される開口縁１４が、第２のガラス板２２の第１主面２４に当接し、接着部１５で第１主面２４（正確には後述する第１主面２４から連続した電波透過材３０の面）に接着される。ハウジング１０は一般的な樹脂などにより作製されるが、その材料は特に限定はされない。
　本実施形態では、ハウジング１０の基板１１、立壁１２、側壁１３と合わせガラス２０とで画定される空間内に情報デバイス２００が収納される。情報デバイス２００の収納は、立壁１２及び／又は基板１１の一部が開閉可能な部位を備えることにより達成されてよい。また、立壁１２及び／又は基板１１の一部がくり貫かれ、そのくり貫き部を介して情報デバイス２００を収納してもよい。立壁１２及び／又は基板１１が、情報デバイス２００の位置を固定する爪部（不図示）を備え、収納した情報デバイス１０２を爪部で支持してもよい。また、ハウジング１０には、レインセンサ等他のデバイスを配置することもできる。
　図４（ａ）は、図３に示した車両用窓ガラス１の平面図を示している。本実施形態では、複数の孔３０ａが、合わせガラス２０の縁部の一部において、直接合わせガラス２０に形成されている。複数の孔３０ａは車両用窓ガラス１（合わせガラス２０）を貫通する様に、すなわち、第１のガラス板２１と、中間膜２３と、第２のガラス板２２とを貫通するように形成されている。ただし、孔３０ａは、例えば第２のガラス板２２のみを貫通し、車両用窓ガラス１（合わせガラス２０）を貫通しないように形成されてもよい。第２の領域Ｂは、合わせガラス２０の縁部の少なくとも一部に隣接して配置される複数の孔３０ａを含む領域により画定される。
　また、上述の実施形態においては、車両用窓ガラス１に合わせガラス２０が使用され、第１のガラス板２１と、中間膜２３と、第２のガラス板２２が存在することが前提となっている。ただし、本発明の思想は、１枚のガラス板である車両用窓ガラス１にも適用される。図４（ｂ）はこのような例を示している。図４（ｂ）では、１枚のガラス板が第１のガラス板２１のみによって構成され、第１の領域Ａが、当該１枚のガラス板（第１のガラス板２１）により画定される。そして、第２の領域Ｂが、第１のガラス板２１の縁部の少なくとも一部に隣接して配置される複数の孔３０ａを含む領域により画定される。このような車両用窓ガラス１は、例えば車両の後方に形成された開口部に装着されるリアガラスとして用いられ得る。
　複数の孔３０ａはドリル、きり等、種々のツールにより、車両用窓ガラス１の厚み方向に形成されるが、その形成方法は特に限定されない。またその数や配置形態も特に限定はされないが、高い送受信感度を実現したい周波数帯や特定偏波の種類（垂直偏波、水平偏波、円偏波など）、に応じて、最適化した配置や形状を与えるとよい。図５は、複数の孔３０ａの配置形態を示す図であり、図５（ａ）は複数の孔３０ａが千鳥状に配置された例を示し、図５（ｂ）は複数の孔３０ａが格子状に配置された例を示す。実施形態では各孔３０ａは平面視円形状であるが、この形状も特には限定されず、多角形などでもよい。
　図５（ｃ）は複数の孔３０ａが千鳥状に配置された例に基づき、隣り合う孔３０ａとの距離を示した平面図である。ここで、複数の孔３０ａが円であるとき、隣り合う孔３０ａ間の最近接距離ｐ’は、異なってもよいが、ｐ’が同じ距離であると各孔の座標を等差数列で指定でき加工性が向上できるので好ましい。
　また、図５（ｄ）は複数の孔３０ａが格子状に配置された例に基づき、隣り合う孔３０ａとの距離を示した平面図である。ここで、孔３０ａが円であるとき、（左右・上下方向で）隣り合う孔３０ａ間の最近接距離ｐ’は、異なってもよいが、ｐ’が同じ距離であると各孔の座標を等差数列で指定でき加工性が向上できるので好ましい。さらに、図５（ｃ）、図５（ｄ）のように、第２の領域Ｂの複数の孔３０ａは、平面視で縦方向に延びる軸Ｌに対して線対称であると、とくに車両用の窓ガラスに適用する場合、軸Ｌを中心に左右の送受信においてバランスの取れた感度が得られるので好ましい。
　最近接距離ｐ’は、０［ｍｍ］以上であればよく、とくに上限はないが、複数の孔３０ａを有する第２の領域Ｂのスペースを必要以上に広げないことに加え、例えば、２８ＧＨｚの波長が１０．７［ｍｍ］であって、波長を超える設計をする可能性が低い理由から、１０．７［ｍｍ］以下であればよい。また、最近接距離ｐ’＝０［ｍｍ］の場合、電波透過材３０を貫通させるように、複数の孔３０ａを設け、孔３０ａにおける媒質を空気とする構造にはできない。そのため、孔３０ａの媒質が空気の場合、電波透過材３０を貫通させず一部残すように、孔３０ａの深さを調節するとよい。例えば、図３に示す合わせガラス２０の場合、ｐ’＝０［ｍｍ］で、第２のガラス板２２のみに複数の孔３０ａを備える構造が考えられる。なお、ｐ’＞０［ｍｍ］の場合、複数の孔３０ａは、電波透過材３０を全て貫通させ、孔３０ａの媒質が空気である構造も取り得る。
　また、複数の孔３０ａは、加工容易性の観点から第１主面２４に対して垂直な方向に沿って形成されてもよいが、第１主面２４の法線に対して傾いた方向に沿って形成されてもよい。また、孔３０ａは、その直径Ｄが深さ方向で同一のもの、即ち、円柱状に限らず、深さ方向で径が変化する形状でもよい。
　さらに、本実施形態において、車両用のフロントガラスは、地面に対してθ（＞０°）傾斜して設置されることが多い。また、レーダーは、車の進行方向、即ち、地面と平行な方向に高い送受信感度が得られるように設置されることが多い。そのため、車両用のフロントガラスに複数の孔３０ａを設ける場合、その傾斜角度θにおいて、所定波長域の信号の送受信感度が高く、損失を抑制できるように、孔３０ａの直径Ｄや、複数の孔３０ａ間の最近接距離ｐ’を最適化するとよい。
　このように、孔３０ａは電波透過性の観点から、孔３０ａが形成された第２の領域Ｂは、孔３０ａが形成されていない第１の領域Ａよりも電波透過率が高い（第１の領域Ａの電波透過率＜第２の領域Ｂの電波透過率）。そして、ハウジング１０は、収納した情報デバイス２００が送受信する電波の少なくとも一部が、第２の領域Ｂを通過するような車両用窓ガラス１の所定の位置に取り付けられている。尚、第１の領域Ａ、第２の領域Ｂは、それぞれ車両用窓ガラス１（または合わせガラス２０）の平面視で異なる領域を指すが、それぞれ車両用窓ガラス１（または合わせガラス２０）の表面層などではなく、その本体を構成する領域として把握される。すなわち、第１の領域Ａ、第２の領域Ｂは、車両用窓ガラス１（または合わせガラス２０）の平面視における所定の領域であって、かつ、それぞれの領域における厚みも含めて画定される。車両用窓ガラス１（または合わせガラス２０）の表面の一部のみによって、第１の領域Ａ、第２の領域Ｂが画定されるわけではない。
　第２の領域Ｂは、いわゆる周波数選択膜（ＦＳＳ；Frequency Selective Surfaces）に類似した性質を有することとなる。よって、第２の領域Ｂは高い電波透過率を有するため、特にミリ波レーダー２０１による電波（ミリ波）の送信および受信にあたって、電波の損失を抑制することができる。尚、複数の孔３０ａには、形成後何も加工しない場合は空気が充填されるが、形成後に樹脂の様な材質を充填することも可能であり、いずれにせよ、孔３０ａには、車両用窓ガラス１の材質とは異なる材質が充填されることになる。
　なお、複数の孔３０ａに（空気以外で）充填する材料としては、とくに制限されないが、ガラス材料や、対応させる電波に応じて種々の材料が適用できる。例えば、移動体通信用の高周波帯域の送受信用に、比誘電率が２０程度までの材料等を使用できる。
　また、単一ではない、複数の孔３０ａが、電波を送受信する一つの情報デバイス２００（図３ではミリ波レーダー２０１またはステレオカメラ２０２のいずれか）に対応するように、第２の領域Ｂに形成されている。このため、第２の領域Ｂは、一つの情報デバイス２００に対し、複数の孔の作用により高い電波透過率を有することとなる。尚、「一つの情報デバイス」とは、その情報デバイス単体（例えばレーダー）が車両に取り付けられている場合のみならず、その情報デバイス（例えばレーダー）と他の情報デバイス（例えばカメラ、センサなど）とが、一緒に格納された取り付け部材（ブラケットなど）が車両に取り付けられている場合をも含む。
　図６（ａ）は他の実施形態を示しており、車両用窓ガラス１である合わせガラス２０の具体例を、第１のガラス板２１、第２のガラス板２２、車両用窓ガラス１とは異なる別部材である電波透過材３０に分解した状態で示す。本実施形態では、第２のガラス板２２が、その縁部の少なくとも一部において第１のガラス板２１と重なり合わない非重複部２２ａを有している。すなわち、本実施形態では、第２のガラス板２２の面積は、平面視において、非重複部２２ａに相当する領域の分だけ第１のガラス板２１の面積より小さい。また、非重複部２２ａには、例えば第１のガラス板２１、第２のガラス板２２の組成と同じガラスや、よりアルカリ成分の少ない低アルカリガラスなどからなり、平面視において非重複部２２ａの形状と一致する板状の電波透過材３０が配置されている。そして、当該非重複部２２ａにおいて、第２の領域Ｂが画定される。本実施形態では、非重複部２２ａに対応して中間膜２３も削除されている。
　図６（ｂ）は、合わせガラス２０の他の例であり、第２のガラス板２２に加え、第１のガラス板２１も第２のガラス板２２と重なり合わない非重複部２１ａを有している。そして、板状の電波透過材３０が、非重複部２１ａおよび非重複部２２ａに配置される。
　車両用窓ガラス１及び合わせガラス２０とは異なる別部材として設けられる電波透過材３０は、電波透過性を備える複数の孔３０ａを備えている。孔３０ａはドリル、きり等、種々のツールにより電波透過材３０の厚み方向、すなわち車両用窓ガラス１の厚み方向に形成されるが、その形成方法は特に限定されない。またその数や配置形態も特に限定はされない。
　複数の孔３０ａを有する電波透過材３０は、電波透過性を有するため、電波透過材３０の電波透過率は、第１の領域Ａよりも高い。すなわち、第２のガラス板２２（および第１のガラス板２１）の代わりに電波透過材３０が存在する第２の領域Ｂは、第１のガラス板２１および第２のガラス板２２が存在する第１の領域Ａよりも高い電波透過率を有する（第１の領域Ａの電波透過率＜第２の領域Ｂの電波透過率）。
　すなわち、第２の領域Ｂは高い電波透過率を有するため、特にミリ波レーダー２０１による電波（ミリ波）の送信および受信にあたって、電波の損失を抑制することができる。電波透過材３０は電波の反射及び通過吸収が少なく、反射及び通過吸収の双方による損失を抑制することができる。
　電波透過材３０を構成するガラスは、特に限定はされない。特に電波透過材３０には、低誘電率、低ｔａｎδ（誘電正接；δは損失角）、特に誘電損失の小さいガラスが好ましく用いられる。この観点から、例えば、低アルカリガラスは一般的なガラスに比べ誘電損失が小さいため、電波透過材３０を構成する素材として適用可能である。
　本発明の車両用窓ガラス１においては、第２の領域Ｂには、電波透過性を備える複数の孔３０ａが、車両用窓ガラス１の厚み方向に形成されており、孔３０ａは単にガラスの表面に貼付された膜、フィルムなどに形成されているわけではない。図４の例では、孔３０ａは、車両用窓ガラス１の厚み方向の少なくとも一部または全部に形成されており、高い電波透過性を得ることができる。図６の例では、電波透過材３０が車両用窓ガラス１の厚み方向の少なくとも一部または全部を占有しており、電波透過材３０を貫通する孔３０ａは、当然ながら車両用窓ガラス１の厚み方向の少なくとも一部または全部に形成されており、高い電波透過性を得ることができる。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、車両用窓ガラス１における窓ガラスの態様について説明したが、車両用に限らない。第２の実施形態では、住宅、ビルディングのような建築用途の窓ガラスに適用する場合について説明する。図８は、本実施形態の建築用途の窓ガラスについて、具体的に、建物３００に建築用窓ガラス３１０が取り付けられ、建築用窓ガラス３１０の屋内側の一部の領域にアンテナユニット３２０が設置された状態を示した概念図である。図８において、建築用窓ガラス３１０は、アンテナユニット３２０に対向する領域に、第１の実施形態と同様、複数の孔３０ａを有する。即ち、建築用窓ガラス（窓ガラス）３１０は、取り付けられるアンテナユニット３２０に対向する領域内に、第１の実施形態で説明した第２の領域Ｂを有し、それ以外の領域が第１の領域Ａである。
　建築用窓ガラス３１０は、通常、地面の法線方向に沿うように設置される。そのため、複数の孔３０ａの（深さ）方向は、地面と平行する方向に形成される場合が多い。図９は、建築用窓ガラス３１０のうち、第１の実施形態でいう領域Ｂに相当する領域を含むように、アンテナユニット３２０が屋内側に取り付けられた状態を断面的に示した模式図である。なお、建築用窓ガラス３１０は、単板、合わせガラス、複層ガラスなど、種々の構成の窓ガラスを使用できる。
　図９は、建築用窓ガラス３１０が、複層ガラスである例である。具体的に、建築用窓ガラス３１０は、室外側板ガラス３１１と室内側板ガラス３１２を有し、それらの間に一定の空隙が設けられた中空層（中間層）３１３を有する例であり、中空層３１３は、空気が充填されている。さらに、図９に例示する建築用窓ガラス３１０は、室内側板ガラス３１２に複数の孔３１５ａを有し、複数の孔３１５ａが室内側板ガラス３１２のみを貫通し、中空層３１３と接続される。即ち、複数の孔３１５ａの媒質は中空層３１３と同じ空気である。
　複数の孔３１５ａは、第１の実施形態における複数の孔３０ａと同様、建築用窓ガラス３１０の平面視で、図３に示すように、千鳥状の配置や格子状の配置がなされた構造が挙げられる。また、各孔３１５ａは円形状であるが、これに限らず、例えば多角形でもよい。
　図９の建築用窓ガラス３１０では、複数の孔３１５ａが、室内側板ガラス３１２を貫通させた例を示したが、室内側板ガラス３１２を貫通しない構造の孔を設けてもよい。また、図９の例において、複数の孔３１５ａは、室内側板ガラス３１２を貫通させるとともに、室外側板ガラス３１１の厚さ方向の一部または全部に孔を設けてもよい。さらに、孔３１５ａの媒質（材質）は空気に限らず、樹脂等の空気とは異なる材料で一部または全部を充填させて構成してもよい。
　アンテナユニット３２０は、建築用窓ガラス３１０に直接取り付け可能なものでもよく、建築用窓ガラス３１０から離れて設置するものでもよい。図９に示すように、アンテナユニット３２０は、建築用窓ガラス３１０に直接取り付け可能であると、効率的な電波の送受信感度が得られやすい。なお、アンテナユニット３２０を建築用窓ガラス３１０に直接取り付ける場合、建築用窓ガラス３１０の視界を確保するため、小型化できるものが好ましい。
　アンテナユニット３２０は、送受信する対象の電波に応じて設計されたアンテナ構造を有していればよく、とくに構造は制限されない。例えば、アンテナユニット３２０は、ハウジング内に平面基板を有し、該平面基板上に平面状のアンテナ構造が備えられて、給電される構成が挙げられる。なお、建築物を対象にしたものに限らないが、５Ｇについては、２８ＧＨｚ帯の周波数帯を利用するものが挙げられ、例えば、２７．５［ＧＨｚ］～２９．５［ＧＨｚ］がある。また、アンテナユニット３２０が送受信可能な電波の周波数帯は、上記の２８ＧＨｚ帯に加え、第１の実施形態で例示した、７６［ＧＨｚ］～８１［ＧＨｚ］の周波数帯である、７９ＧＨｚ帯も対象にしてもよい。
（実施例１）
　次に、本実施の形態における車両用窓ガラスについて、シミュレーションを行った結果について説明する。このシミュレーションは、図３、図４（ａ）の例の様に、外板（第１のガラス板２１）、中間膜（中間膜２３）、内板（第２のガラス板２２）を重ねあわせた積層体を用意して行った。比較例として、孔が設けられていない積層体を使用した。一方、実施例として、内板に空気が充填された孔（孔３０ａ）を二次元的に無限周期で配列させたものを使用した。ここで本シミュレーションは、有限要素法（ＦＥＭ：Finite Element Method）を利用した電磁界シミュレーションソフトを用いて行ったものである。孔は直径Ｄが０．５０［ｍｍ］の円形であり、隣接する孔のピッチ（距離）Ｐは１．００［ｍｍ］である。つまり、最近接距離ｐ’＝０．００［ｍｍ］である。尚、外板の誘電率εは６．８０、誘電正接ｔａｎδは０．０１、厚さｔは２．００［ｍｍ］、中間膜の誘電率εは２．８０、誘電正接ｔａｎδは０．０１、厚さｔは０．７６［ｍｍ］、内板の誘電率εは６．８０、誘電正接ｔａｎδは０．０１、厚さｔは２．００［ｍｍ］、にそれぞれ設定した。
　図７は、入射角０°における、シミュレーションの結果を示すグラフである。横軸は周波数Frequency（ＧＨｚ）、縦軸は電波透過率（透過量）を示すＳ２１（ｄＢ）であり、縦軸が０～－１８［ｄＢ］のレンジのグラフである。すなわち図７は、入射角０°における、周波数対電波透過率の結果を示す。Ｓ２１は特に波の透過率を示す指標として用いられ、この値が大きいほど透過率が大きいと判定することができる。実用的で、かつ好ましい周波数帯域である７６［ＧＨｚ］～８１［ＧＨｚ］において、実施例の「孔あり」は、比較例の「孔なし」に比べて、所望の周波数帯において電波透過率が大きくなっていることが理解できる。
　車両用窓ガラス１を透過する電波の周波数は特に限定されない。ただし、実施形態で説明したミリ波レーダー２０１が用いる好ましい周波数帯域は、例えば７６［ＧＨｚ］～８１［ＧＨｚ］である。本発明の車両用窓ガラス１は、このような周波数の電波を効率よく透過させる性能を持っている。
（実施例２）
　次に、実施例１と同じ構造の積層体について、直径Ｄが１．４０［ｍｍ］の円形、隣り合う孔のピッチ（距離）Ｐが１．４２［ｍｍ］、最近接距離ｐ’＝０．０２［ｍｍ］で格子状に二次元的に無限周期で配列させ、貫通させた複数の孔（孔３０ａ）を有するガラス窓を想定し、シミュレーションを行った。本実施例も、ガラス窓の孔は、その深さが、積層体の厚さ方向に沿って形成され、孔の部分は空気が充填された状態である。
　図１０は、実施例２におけるシミュレーションの結果を示すグラフであり、図１０（ａ）は、入射角６７．５°における、周波数対電波透過率の結果、図１０（ｂ）は、入射角０°における、周波数対電波透過率の結果を示す。これらのシミュレーション結果において、いずれも、実線は「孔あり」の実施例であり、破線は「孔なし」の比較例である。
　実施例２において、例えば、車両用窓ガラス、とくにフロントガラスを想定し、フロントガラスに対するレーダーの入射角が６７．５°である場合を考える。このとき、例えば、ミリ波として用いられる所望の７９ＧＨｚ帯、例えば、７６［ＧＨｚ］～８１［ＧＨｚ］において、「孔なし」の比較例に対して、高い電波透過率が得られる。
　また、実施例２において、例えば、建築用窓ガラスに対するレーダーの入射角が０°である場合を考える。このとき、準ミリ波として用いられる所望の２８ＧＨｚ帯、例えば、２７．５［ＧＨｚ］～２９．５［ＧＨｚ］において、「孔なし」の比較例に対して、高い電波透過率が得られる。
（実施例３）
　次に、実施例１と同じ構造の積層体について、直径Ｄが１．４０［ｍｍ］の円形、隣り合う孔のピッチ（距離）Ｐが１．４０［ｍｍ］、最近接距離ｐ’＝０．００［ｍｍ］で格子状に二次元的に無限周期で配列させ、内板のみ貫通させた複数の孔（孔３０ａ）を有するガラス窓を想定し、シミュレーションを行った。本実施例も、ガラス窓の孔は、その深さが、積層体の厚さ方向に沿って形成され、孔の部分は空気が充填された状態である。
　図１１は、実施例３におけるシミュレーションの結果を示すグラフであり、図１１（ａ）は、入射角６７．５°における、周波数対電波透過率の結果、図１１（ｂ）は、入射角０°における、周波数対電波透過率の結果を示す。これらのシミュレーション結果において、いずれも、実線は「孔あり」の実施例であり、破線は「孔なし」の比較例である。
　実施例３において、例えば、フロントガラスに対するレーダーの入射角が６７．５°である場合を考える。このとき、実施例２と同様、ミリ波として用いられる所望の７９ＧＨｚ帯において、「孔なし」の比較例に対して、高い電波透過率が得られる。
　また、実施例３において、建築用窓ガラスに対するレーダーの入射角が０°である場合を考える。この場合も、準ミリ波として用いられる所望の２８ＧＨｚ帯において、「孔なし」の比較例に対して、高い電波透過率が得られる。
（実施例４）
　次に実施例１と同じ構造の積層体について、直径Ｄが１．４０［ｍｍ］の円形、隣り合う孔のピッチ（距離）Ｐが１．４０［ｍｍ］、最近接距離ｐ’＝０．００［ｍｍ］で格子状に二次元的に無限周期で配列させ、貫通させた複数の孔（孔３０ａ）に、比誘電率εｒ＝５．６の、高誘電複合材料を充填した窓ガラスを想定し、シミュレーションを行った。本実施例は、ガラス窓の孔の部分は、その深さが、積層体の厚さ方向に沿って形成し、孔の部分は上記の高誘電複合材料が充填された状態である。
　図１２は、実施例４におけるシミュレーションの結果を示すグラフであり、図１２（ａ）は、入射角６７．５°における、周波数対電波透過率の結果、図１２（ｂ）は、入射角０°における、周波数対電波透過率の結果を示す。これらのシミュレーション結果において、いずれも、実線は「孔あり」（孔に高誘電複合材料が充填）の実施例であり、破線は「孔なし」の比較例である。
　実施例４において、例えば、フロントガラスに対するレーダーの入射角が６７．５°である場合を考える。このとき、実施例２と同様に、ミリ波として用いられる所望の７９ＧＨｚ帯において、「孔なし」の比較例に対して、高い電波透過率が得られる。
　また、実施例４において、建築用窓ガラスに対するレーダーの入射角が０°である場合を考える。この場合も、準ミリ波として用いられる所望の２８ＧＨｚ帯において、「孔なし」の比較例に対して、高い電波透過率が得られる。
　本出願は、２０１７年２月２０日に日本国特許庁に出願した特願２０１７－０２９０３５号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１７－０２９０３５号の全内容を本出願に援用する。
　尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
　本発明の窓ガラスは、ミリ波レーダーの如き情報デバイスが送受信する信号の電波透過性を向上させることが可能であり、安全性など車両の運転性能の向上、その他に資する窓ガラスに好適に用いられる。
１　　　車両用窓ガラス（窓ガラス）
１０　　ハウジング
１１　　基板
１２　　立壁
１３　　側壁
１４　　開口縁
１５　　接着部
２０　　合わせガラス
２１　　第１のガラス板
２２　　第２のガラス板
２２ａ　非重複部
２３　　中間膜
２４　　第１主面
３０　　電波透過材（別部材）
３０ａ　孔
１００　車両
２０１　ミリ波レーダー
２０２　ステレオカメラ
３００　建物
３１０　建築用窓ガラス（窓ガラス）
３２０　アンテナユニット
３１１　室外側板ガラス
３１２　室内側板ガラス
３１３　中空層（中間層）
３１５ａ　孔
Ａ　　　第１の領域
Ｂ　　　第２の領域 

Claims (14)

  1. 　窓ガラスであって、
    　当該窓ガラスは、平面視において第１の領域と、当該第１の領域よりも電波透過率の高い第２の領域とを含み、
    　当該第２の領域には、当該窓ガラスの厚み方向に、複数の孔が形成され、
    　当該複数の孔が、当該窓ガラスを介して電波を少なくとも送信または受信する一つの情報デバイスに対応するように、前記第２の領域に形成されている、窓ガラス。
  2. 　前記孔は、前記窓ガラスを貫通している、請求項１に記載の窓ガラス。
  3. 　前記孔は、前記窓ガラスを貫通していない、請求項１に記載の窓ガラス。
  4. 　前記窓ガラスが、第１のガラス板と、前記第１のガラス板と中間膜を介して貼り合わせられる第２のガラス板とを備える、請求項１に記載の窓ガラス。
  5. 　前記第２のガラス板が、縁部の少なくとも一部において前記第１のガラス板と重なり合わない非重複部を有し、当該非重複部において、前記第２の領域が画定される、請求項４に記載の窓ガラス。
  6. 　前記複数の孔が、前記非重複部に形成されている、請求項５に記載の窓ガラス。
  7. 　前記複数の孔が、前記第２のガラス板のみを貫通するように形成されている、請求項４に記載の窓ガラス。
  8. 　前記複数の孔が、前記第１のガラス板と、前記中間膜と、前記第２のガラス板とを貫通するように形成されている、請求項４に記載の窓ガラス。
  9. 　前記第１の領域が１枚のガラス板により画定され、
    　前記第２の領域が、前記ガラス板の縁部の少なくとも一部に隣接して配置される、請求項１に記載の窓ガラス。
  10. 　前記孔には、前記窓ガラスの材質とは異なる材質が充填されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の窓ガラス。
  11. 　前記第２の領域には、前記複数の孔を有するとともに、前記窓ガラスとは異なる別部材が設けられている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の窓ガラス。
  12. 　前記窓ガラスを透過する電波の周波数は、７６ＧＨｚ～８１ＧＨｚを含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載の窓ガラス。
  13. 　前記窓ガラスを透過する電波の周波数は、２７．５ＧＨｚ～２９．５ＧＨｚを含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載の窓ガラス。
  14. 　前記窓ガラスが、車両用窓ガラスである請求項１から１３のいずれか一項に記載の窓ガラス。 
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