WO2023013516A1 - 車両用窓ガラス装置 - Google Patents

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WO2023013516A1
WO2023013516A1 PCT/JP2022/029110 JP2022029110W WO2023013516A1 WO 2023013516 A1 WO2023013516 A1 WO 2023013516A1 JP 2022029110 W JP2022029110 W JP 2022029110W WO 2023013516 A1 WO2023013516 A1 WO 2023013516A1
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WO
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antenna
glass plate
vehicle
window glass
vehicle window
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/029110
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English (en)
French (fr)
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英明 東海林
彰一 竹内
稔貴 佐山
友祐 加藤
怜史 金子
Original Assignee
Ａｇｃ株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2023540301A priority patent/JPWO2023013516A1/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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle window glass device.
  • the area where the antenna is arranged on the windowpane becomes narrower depending on the size of the heating area, etc. Therefore, the antenna gain in a predetermined frequency band difficult to ensure.
  • the present disclosure provides a vehicle window glass device in which an antenna capable of ensuring antenna gain in a predetermined frequency band can coexist with a heating region.
  • This disclosure is a glass plate for a vehicle; a first bus bar provided on the glass plate and including an upper portion extending in a direction along the upper edge of the glass plate; a second bus bar provided on the glass plate and including a lower portion extending in a direction along the lower edge of the glass plate; an antenna disposed in a space near the upper portion for transmitting and receiving radio waves of a predetermined frequency;
  • the glass plate has a heating region extending between the upper portion and the lower portion and a non-heating region extending above the upper portion, The heating region is a region in which a conductive member is arranged in which a direct current flows vertically when a DC voltage is applied between the first bus bar and the second bus bar by a power supply, and heat is generated by the conductive member.
  • heated by The antenna provides a vehicle glazing device having a conductor facing away from the glass plate.
  • a vehicle window glass device in which an antenna capable of ensuring an antenna gain in a predetermined frequency band can coexist with a heating region.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an antenna that transmits and receives radio waves in a predetermined frequency band
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an upper portion of a structural example of a vehicle window glass device according to a first embodiment
  • FIG. It is a figure which shows one structural example (modification) of the windowpane apparatus for vehicles in 1st Embodiment from the viewpoint from the inside of a vehicle.
  • FIG. 4 is a front view illustrating a plurality of linear conductors included in a conductive member on a projection plane in which conductors of an antenna are horizontally projected onto a glass plate 1; It is sectional drawing which shows the upper part of the structural example (modification) of the windowpane apparatus for vehicles in each embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a simulation result of transmission characteristics of an antenna due to differences in horizontal intervals between a plurality of linear conductors included in a conductive member;
  • the X-axis direction represents the left-right direction (horizontal direction) of the vehicle body, the vehicle width direction of the vehicle body, or the horizontal direction (direction parallel to the horizontal plane).
  • the Y-axis direction represents the vertical direction (longitudinal direction) or the vertical direction (perpendicular to the horizontal plane) of the vehicle body.
  • a windshield attached to the front part of a vehicle is suitable as an example of the vehicle window glass in this embodiment.
  • FIG. 1 is a view showing one configuration example of the vehicle window glass device according to the first embodiment, viewed from the inside of the vehicle.
  • a vehicle windowpane device 300 shown in FIG. 1 includes a windowpane 100 attached to a window frame 66 formed on a vehicle body.
  • a windowpane 100 illustrated in FIG. 1 is a windshield attached to a window frame 66 formed in the front part of a vehicle body.
  • the window frame 66 has an upper frame 66 a, a lower frame 66 b, a left frame 66 c and a right frame 66 d so as to form an opening covered by the window glass 100 .
  • the upper frame 66a is a window frame portion extending in the X-axis direction on the positive side of the vehicle body in the Y-axis direction, and is, for example, a flange on the ceiling side of the vehicle body.
  • the lower frame 66b is a window frame portion extending in the X-axis direction on the negative side of the vehicle body in the Y-axis direction, and is, for example, a flange on the dash panel side of the vehicle body.
  • the left frame 66c is a window frame portion that connects the upper frame 66a and the lower frame 66b on the negative side of the vehicle body in the X-axis direction as viewed from the inside of the vehicle. flange.
  • the right frame 66d is a window frame portion that connects the upper frame 66a and the lower frame 66b on the positive side of the vehicle body in the X-axis direction as viewed from the inside of the vehicle. flange.
  • a windowpane device 300 for a vehicle includes a windowpane 100 attached to a window frame 66 and an antenna 30 arranged in a space inside the vehicle of the glass plate 1 of the windowpane 100 .
  • a windowpane 100 includes a glass plate 1 , first busbars 3 and second busbars 4 .
  • the glass plate 1 is an example of a glass plate for vehicles.
  • the glass plate 1 is a transparent or translucent plate-shaped dielectric attached to the window frame 66 .
  • the glass plate 1 has an outer peripheral edge including an upper edge 1a, a lower edge 1b, a left edge 1c and a right edge 1d.
  • the upper edge 1a is a glass edge extending in the X-axis direction on the positive side of the vehicle body in the Y-axis direction, and is attached to the upper frame 66a.
  • the lower edge 1b is a glass edge extending in the X-axis direction on the negative side of the vehicle body in the Y-axis direction, and is attached to the lower frame 66b.
  • the left edge 1c is a glass edge that connects the upper edge 1a and the lower edge 1b on the negative side of the vehicle body in the X-axis direction, and is attached to the left frame 66c.
  • the right edge 1d is a glass edge that connects the upper edge 1a and the lower edge 1b on the positive side of the vehicle body in the X-axis direction, and is attached to the right frame 66d.
  • the glass plate 1 has a principal surface 22 and a principal surface 12 opposite to the principal surface 22 .
  • main surface 22 is the surface on the inside of the vehicle
  • main surface 12 is the surface on the outside of the vehicle.
  • the first bus bar 3 is a strip-shaped electrode provided on the glass plate 1 .
  • the first busbar 3 includes upper portions 71 and 79 extending in a direction along the upper edge 1a of the glass plate 1 (for example, substantially horizontal direction).
  • the first bus bar 3 is conductively connected to one electrode terminal (for example, negative terminal 402) of a power supply 400 mounted on the vehicle.
  • the second bus bar 4 is a strip-shaped electrode provided on the glass plate 1 .
  • the second busbar 4 includes lower portions 72, 70 extending in a direction along the lower edge 1b of the glass plate 1 (for example, substantially horizontal direction).
  • the second bus bar 4 is conductively connected to the other electrode terminal (for example, the positive electrode terminal 401) of the power supply 400 mounted on the vehicle.
  • first bus bar 3 may be conductively connected to the positive terminal 401 of the power supply 400 and the second bus bar 4 may be conductively connected to the negative terminal 402 of the power supply 400 .
  • the glass plate 1 has a heating area 2 extending between upper portions 71 , 79 of the first busbar 3 and lower portions 72 , 70 of the second busbar 4 .
  • the heating area 2 is an area in which the conductive member 26 is arranged and is heated by the heat generated by the conductive member 26 .
  • the heating region 2 has vertical sides 6a and 6b, which are a pair of sides facing each other in the X-axis direction.
  • the conductive member 26 is provided on the glass plate 1 and positioned between the upper portions 71 and 79 of the first busbar 3 and the lower portions 72 and 70 of the second busbar 4 .
  • the conductive member 26 When a DC voltage is applied between the first bus bar 3 and the second bus bar 4 by the power supply 400, the conductive member 26 is vertically energized between the upper portions 71, 79 and the lower portions 72, 70. It is a member that flows in a direction, and heat is generated by direct current flowing in the vertical direction of the glass plate 1 .
  • Heating region 2 is heated by heat generated by conductive member 26 that electrically connects upper portions 71 , 79 and lower portions 72 , 70 of first bus bar 3 . By heating the heating region 2, the heating region 2 and its neighboring region in the glass plate 1 can be melted snow, ice, and defogged.
  • the conductive members 26 are, for example, a plurality of heating wires extending in the vertical direction of the glass plate 1 and arranged at intervals in the X-axis direction, as enlarged in FIG.
  • the plurality of heating wires are, for example, wavy wire conductors extending from the first busbar 3 toward the second busbar 4 .
  • the heating wire is made of, for example, copper, aluminum, chromium, molybdenum, nickel, titanium, palladium, indium, tungsten, gold, platinum, silver, or an alloy containing a plurality of these.
  • the conductive member 26 may be a transparent or translucent conductive film placed on the inner layer or the outer surface of the glass plate 1 or a heating wire placed on the inner layer or the surface of the glass plate 1 . It may be a formed silver-based print.
  • a laminated glass in which an intermediate film made of resin such as PVB (polyvinyl butyral) or EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) is sandwiched between two sheets of glass can be used.
  • the conductive member 26 is installed in the inner layer of the glass plate 1" means that the conductive member 26 is enclosed in the laminated glass.
  • the conductive member 26 is a conductive film
  • antimony-doped tin oxide, bismuth-doped tin oxide, fluorine-doped tin oxide, or the like can be used as the conductive film material.
  • the conductive member 26 may be installed on the inner layer or outer surface of the glass plate 1 .
  • the conductive member 26 is arranged in the same layer (inner layer or outer surface) as the first busbar 3 and the second busbar 4 .
  • the conductive member 26 is arranged in a layer different from at least one of the first bus bar 3 and the second bus bar 4 as long as the electrical connection with the first bus bar 3 and the second bus bar 4 is ensured via the auxiliary member.
  • the heating area 2 in which the conductive member 26 is arranged may be separated into a plurality of heating areas arranged in the X-axis direction.
  • the heating regions 2 are two regions aligned in the X-axis direction through a gap 9 whose longitudinal direction is the vertical direction of the glass plate 1, that is, the first heating region 2a and the second heating region 2b.
  • the heating region 2 may have three or more regions.
  • the first heating region 2a includes upper sides 6e and 6f electrically connected to the upper portion 71 of the first bus bar 3, a lower side 6g electrically connected to the lower portion 72 of the second bus bar 4, and an X-axis direction. and a pair of vertical sides 6a and 6c facing each other.
  • the second heating region 2b faces the upper side 6h conductively connected to the upper portion 79 of the first bus bar 3 and the lower side 6i conductively connected to the lower portion 70 of the second bus bar 4 in the X-axis direction. and a pair of vertical sides 6b and 6d.
  • the first busbar 3 includes a first upper busbar 3a and a second upper busbar 3b
  • the second busbar 4 includes a first lower busbar 4a and a second lower busbar 4b.
  • the first busbar 3 may further include a vertical portion connected to the upper portions 71,79.
  • the first upper busbar 3 a includes a longitudinal portion 73 connected to the upper portion 71 and the second upper busbar 3b includes a longitudinal portion 76 connected to the upper portion 79 .
  • the upper portion 71 is a conductor portion connected to the upper sides 6e and 6f of the first heating region 2a
  • the vertical portion 73 is separated from the vertical side 6a, which is one side of the first heating region 2a. is a conductor portion extending in a direction along the left edge 1c which is one side edge of the .
  • the upper portion 79 is a conductor portion connected to the upper side of the second heating region 2b, and the vertical portion 76 is located on the other side of the glass plate 1 away from the vertical side 6b, which is one side of the second heating region 2b. It is a conductor portion extending in a direction along the right edge 1d, which is a side edge.
  • the first bus bar 3 includes vertical portions 73 and 76 connected to the upper portions 71 and 79 respectively, thus partially removing the wiring lines electrically connecting the upper portions 71 and 79 of the first bus bar 3 to the power supply 400 .
  • the first busbar 3 may further include a horizontal portion 74 connected to the vertical portion 73 and may further include a horizontal portion 77 connected to the vertical portion 76 .
  • the lateral portion 74 is a conductor portion extending in a direction along the lower edge 1b of the glass sheet 1 in an area remote from the first heating area 2a.
  • the lateral portion 77 is a conductor portion extending in a direction along the lower edge 1b of the glass plate 1 in a region remote from the second heating region 2b. Due to the presence of the lateral portion 74 or the lateral portion 77, the (length) of the harness can be further reduced depending on the positions of the terminals of the harness wired to the vehicle body.
  • the glass plate 1 has a plurality of electrodes 51, 52, 55, 56 to which terminals of a plurality of harnesses electrically connected to the power source 400 are electrically connected.
  • the electrode 51 is a negative electrode for electrically connecting the terminal of the ground harness 53 electrically connected to the negative terminal 402 to the first upper bus bar 3a.
  • the electrode 51 is electrically connected to the top portion 71 of the first busbar 3 via the horizontal portion 74 and the vertical portion 73 .
  • the electrode 52 is a negative electrode for electrically connecting the terminal of the ground harness 54 electrically connected to the negative terminal 402 to the second upper bus bar 3b.
  • the electrode 52 is electrically connected to the top portion 79 of the first busbar 3 via the horizontal portion 77 and the vertical portion 76 .
  • the electrode 55 is a positive electrode for electrically connecting the terminal of the power supply harness 57 electrically connected to the positive electrode terminal 401 to the first lower bus bar 4a.
  • the first lower busbar 4 a has a connecting busbar 75 connected to the lower portion 72 of the second busbar 4 . Electrodes 55 are electrically connected to lower portion 72 via connecting busbars 75 .
  • the electrode 56 is a positive electrode for electrically connecting the terminal of the power supply harness 58 electrically connected to the positive terminal 401 to the second lower bus bar 4b.
  • the second lower busbar 4b has a connecting busbar 78 connected to the lower portion 70 of the second busbar 4b. Electrodes 56 are electrically connected to lower portion 70 via connecting busbars 78 .
  • the antenna 30 transmits and receives radio waves in a predetermined frequency band F (or at least one of transmission and reception).
  • the radio wave in the predetermined frequency band F may be vertically polarized, horizontally polarized, or circularly polarized.
  • the antenna 30 is formed, for example, so as to be able to transmit and receive radio waves in a high frequency band (eg, 0.3 GHz to 300 GHz) such as microwaves and millimeter waves.
  • the antenna 30 is suitable as a vehicle antenna if it can transmit and receive radio waves including at least one of the 5.8 GHz band and the 5.9 GHz band.
  • the antenna 30 can be applied to, for example, a V2X communication system, a 5th generation mobile communication system, a 6th generation mobile communication system, an in-vehicle radar system, etc., but applicable systems are not limited to these.
  • V2X communication systems used in ITS (Intelligent Transport System) and the like include a vehicle-to-vehicle communication system (Connected Vehicles Support System), a road-to-vehicle communication system (e.g., ETC (Electronic Toll Collection) system, etc.).
  • the antenna 30 is arranged in the space near the glass plate 1 .
  • the antenna gain of the antenna 30 in the frequency band F is less likely to be affected by the width of the heating area 2 . Therefore, the antenna 30 capable of securing the antenna gain in the predetermined frequency band F can coexist with the heating region 2 .
  • the antenna 30 is attached to the main surface 22 of the glass plate 1 or the ceiling of the passenger compartment via an indirect member (not shown) such as a bracket or a housing so as to be arranged in a space near the upper portion 71 of the first bus bar 3 . is fixed to
  • the antenna 30 has a conductor 37 facing the glass plate 1 away from the glass plate 1 .
  • Conductor 37 may be the ground plane of antenna 30 or the radiating element of antenna 30 . Since the conductor 37 faces the glass plate 1 away from the glass plate 1 , the antenna gain in the frequency band F of the antenna 30 is less affected by the width of the heating region 2 . Therefore, the antenna 30 capable of securing the antenna gain in the predetermined frequency band F can coexist with the heating region 2 .
  • the antenna 30 is close to the upper portion 71 of the first busbar 3 as viewed from the inside of the vehicle.
  • the antenna 30 is arranged at a predetermined distance in the positive Y-axis direction from the first upper portion 71a of the first bus bar 3 as viewed from the inside of the vehicle.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of an antenna that transmits and receives radio waves in a predetermined frequency band F.
  • the antenna 30 illustrated in FIG. 2 is a planar antenna (specifically, a patch antenna) having a dielectric substrate 36 on which a radiating element 38 and a ground plane 39 are formed.
  • the radiating element 38 is a patch element formed on the outer surface of the dielectric substrate 36 .
  • the ground plane 39 is a conductor surface formed on the surface of the dielectric substrate 36 on the vehicle interior side.
  • the shape of the antenna 30 is not limited to the form shown in FIG.
  • the conductor 37 shown in FIG. 1 may be formed as a radiating element 38 or ground plane 39 .
  • the conductor 37 is preferably formed as the radiating element 38 because the area of the radiating element 38 is often smaller than the ground plane 39 when viewed in the thickness direction. .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the upper portion of the structural example of the vehicle window glass device according to the first embodiment.
  • Symbol A represents the exterior of the vehicle
  • symbol B represents the interior of the vehicle.
  • a gap 15 exists between the conductor 37 (radiating element 38 or ground plane 39 ) and the upper portion 71 of the first bus bar 3 when viewed in the horizontal direction from the inside of the vehicle. Due to the presence of the gap 15, radio waves emitted from or received by the antenna 30 are less likely to be blocked by the upper portion 71 (particularly, the first upper portion 71a in FIG. 1) and the heating region 2. Antenna gain in the frequency band F can be secured.
  • the gap 15 is a region that does not contain conductors.
  • the gap 15 includes a horizontal plane 31 passing through the lower end 35 of the conductor 37, a main surface 21 of the glass plate 1 on the outside of the vehicle, a horizontal plane 32 passing through the upper end 80 of the upper portion 71 of the first bus bar 3, the lower end 35 and the upper end. 80, the area sandwiched between the lower side (lower end 35) of the conductor 37 and the upper side (upper end 80) of the upper portion 71 when viewed in the horizontal direction from the inside of the vehicle.
  • the horizontal plane 31 passes through the lower end 14 (lower side) of the projection plane 13 on which the conductor 37 is horizontally projected onto the glass plate 1 .
  • the plane L is a virtual plane that forms an angle of depression (angle ⁇ ) with respect to the horizontal plane 31 .
  • the gap 15 includes the dielectric region of the glass plate 1 and the dielectric region on the interior side of the glass plate 1 .
  • the dielectric region on the interior side of the vehicle with respect to the glass plate 1 is typically a space in which air exists, but may also be a region containing a dielectric other than air (for example, resin or the like).
  • the antenna 30 is arranged in a space near the upper portion 71 so as not to overlap the upper portions 71 and 79 of the first bus bar 3 when viewed horizontally from the inside of the vehicle. More specifically, the antenna 30 is arranged in a space near the upper portion 71 so as to overlap with the non-heating region 8 extending above the upper portions 71 and 79 when viewed in the horizontal direction from the inside of the vehicle.
  • the non-heating region 8 is an upper region between the upper frame 66a (upper side of the opening) of the window frame 66 and the upper portions 71 and 79 of the first bus bar 3 in the entire region viewed horizontally from the inside of the vehicle. be.
  • the first heating region 2a includes a first upper edge 6f extending in a direction along the upper edge 1a of the glass plate 1 and a first upper edge 6f extending in a direction along the upper edge 1a away from the upper edge 1a than the first upper edge 6f. 2 upper side 6e.
  • the upper portion 71 of the first upper bus bar 3a extends along each of the first upper side 6f and the second upper side 6e of the first heating region 2a.
  • the crank portion 7 is formed in the upper portion 71 of the first upper bus bar 3a. Due to the formation of the crank portion 7 , the non-heating region 8 has a concave portion 81 that is recessed downward when viewed horizontally from the inside of the vehicle.
  • the projection surface 13 overlaps with the recess 81 .
  • the antenna 30 can be separated from the upper frame 66a of the window frame 66, so that radio waves emitted from the antenna 30 or received by the antenna 30 are less likely to be blocked by the upper frame 66a of the window frame 66.
  • Antenna gain in the predetermined frequency band F can be secured at a wide angle.
  • the recess 81 extends upward from the end of the first heating region 2a in the crank portion 7 on the side of the first upper side 6f, and extends upward from the upper frame 66a of the window frame 66 (the upper side of the opening). ) may be an area bounded by a line segment.
  • the concave portion 81 has a vertical length equal to the vertical height of the crank portion 7, and the total length of the crank portion 7 and the first upper portion 71a of the first heating region 2a in the X-axis direction. It may be a quadrangular area with the width being the width.
  • the upper portion 71 of the first bus bar 3 includes the crank portion 7, a first upper portion 71a extending from the crank portion 7 toward a vertical portion 76 on one side, and a gap 9 on the other side from the crank portion 7. and a second upper portion 71b extending therefrom.
  • the crank portion 7 includes a third upper portion 71c, a first bent portion 91 formed at a connecting portion between the first upper portion 71a and the third upper portion 71c, a second upper portion 71b and a third upper portion 71c. It is formed in a crank shape by having a second bent portion 92 formed at a connecting portion of the .
  • a region 82 other than the recess 81 is formed in the non-heating region 8 .
  • crank portion offset in the same direction as the crank portion 7 formed in the upper portion 71 of the first upper bus bar 3a is offset from the crank portion 7 in the lower portion 72 of the first lower bus bar 4a. They are formed in opposing parts.
  • the length of the first heating region 2a in the vertical direction becomes uniform over the X-axis direction, and the electrical resistance of the conductive member 26 becomes uniform within the first heating region 2a. Local uneven heating in 2a is suppressed.
  • the concave portion 81 may be located in the upper central portion of the glass plate 1 as in the modification shown in FIG.
  • the first upper side 6f of the first heating region 2a and the second upper portion 71b of the first busbar 3 are aligned with the second upper side 6e of the first heating region 2a and the first upper portion of the first busbar 3. It extends in a direction along the upper edge 1a away from the upper edge 1a of the glass plate 1 than 71a.
  • the antenna 30 when the antenna 30 is arranged in the space near the upper portion 71 of the first upper bus bar 3a provided in the upper central portion of the glass plate 1, the antenna 30 is directed from the vicinity of the center of the width of the vehicle to the outside of the vehicle.
  • the antenna 30 can transmit and receive radio waves from the vicinity of the center of the vehicle width toward the outside of the vehicle at a wide angle in the horizontal and vertical directions.
  • the antenna 30 is a V2X antenna
  • the antenna gain bias is small from the center of the vehicle width to the left and right A-pillar sides of the vehicle body, and it is easy to obtain well-balanced directivity.
  • the central portion may be defined as a range of 0.30 to 0.70, or a range of 0.35 to 0.65, when the (horizontal) width of the glass plate is 1. may be defined as a range from 0.40 to 0.60.
  • the angle (depression angle) formed by the horizontal plane 31 and the plane L connecting the lower end 35 of the conductor 37 and the upper end 80 of the first upper portion 71a of the upper portion 71 of the first upper bus bar 3a is ⁇ .
  • the angle ⁇ is 5° or more, radio waves emitted from or received by the antenna 30 are less likely to be blocked by the upper portion 71 and the heating region 2, so that the antenna gain in the predetermined frequency band F can be reduced. can be secured.
  • the angle ⁇ is preferably 6° or more, more preferably 7° or more, and even more preferably 8° or more.
  • the upper limit of the angle ⁇ is not particularly limited as long as the area of the heating region 2 is not too narrow, but is preferably 20° or less, for example.
  • the length D is the length of the gap 15 in the vertical direction, and ⁇ be the wavelength in the air of the radio waves transmitted and received by the antenna 30 .
  • the length D satisfies “(1/4) ⁇ D”
  • radio waves radiated from the antenna 30 or received by the antenna 30 are less likely to be blocked by the heating region 2.
  • antenna gain in the frequency band F can be secured.
  • the length D is preferably (1/4) ⁇ or more, more preferably ((1/4) ⁇ )/sin ⁇ or more.
  • the antenna gain in the predetermined frequency band F can be secured.
  • FIG. 5 is a plan view of a windowpane showing a configuration example of the vehicle windowpane device according to the second embodiment.
  • a vehicle window glass device 301 shown in FIG. 5 is different from the vehicle window glass device 300 in the first embodiment in that a projection plane 13 on which the conductor 37 is horizontally projected onto the glass plate 1 overlaps with the heating region 2 . do.
  • the projection surface 13 of the conductor 37 overlaps with the upper portion 71 of the first busbar 3 , there is a risk of blocking radio waves coming from above the vehicle or radiating upward from the vehicle. should be placed so that they do not overlap.
  • FIG. 1 shows a plan view of a windowpane showing a configuration example of the vehicle windowpane device according to the second embodiment.
  • a gap 17 exists between the conductor 37 and the upper portion 71 of the first bus bar 3 in a plan view from the inside of the vehicle. Due to the presence of the gap 17, the radio waves emitted from or received by the antenna 30 are less likely to be blocked by the upper portion 71 of the first bus bar 3, so that the antenna gain in the predetermined frequency band F can be ensured.
  • the antenna 30 transmits and receives vertically polarized waves.
  • the conductive member 26 provided in the heating region 2 is formed of a plurality of filament conductors extending in the vertical direction of the glass plate 1 and arranged in the X-axis direction
  • the plurality of filament conductors A vertically polarized wave parallel to the longitudinal direction is likely to be blocked by the conductive member 26 .
  • the antenna 30 is arranged in the space near the glass plate 1, the antenna gain in the predetermined frequency band F is ensured. Therefore, even if the antenna 30 is spatially arranged so that the projection surface 13 overlaps with the heating region 2, the decrease in antenna gain in the predetermined frequency band F can be suppressed.
  • FIG. 7 is a front view illustrating a plurality of linear conductors 27 included in the conductive member 26 on the projection surface 13 on which the conductors 37 of the antenna 30 are horizontally projected onto the glass plate 1.
  • W be the horizontal interval between the plurality of filamentary conductors 27, and ⁇ be the wavelength in the air of the radio waves transmitted and received by the antenna 30.
  • the interval W satisfies "W ⁇ 0.15 ⁇ "
  • antenna gain in the frequency band F can be secured.
  • the interval W is preferably 0.20 ⁇ or more, more preferably 0.30 ⁇ or more.
  • the radio waves radiated from or received by the antenna 30 are blocked by the plurality of linear conductors 27 when the interval W is 8 mm or more. Since it becomes difficult, the antenna gain in the predetermined frequency band F can be secured.
  • the gap length G is preferably 0.35 ⁇ or more, more preferably 0.50 ⁇ or more.
  • the antenna 30 has a radiation surface 34 (see FIGS. 2 and 3) that radiates radio waves.
  • the vehicle window glass device 300 or the like in each embodiment may include a dielectric 33 (see FIG. 3) having a dielectric constant greater than 1 between the glass plate 1 and the radiation surface 34 .
  • the frequency characteristics of the antenna 30 can be adjusted by the dielectric 33 .
  • Dielectric 33 may be a spacer or a matching film.
  • the dielectric 33 may be a member containing resin.
  • the radiation surface 34 may be arranged substantially parallel to the vertical direction as shown in FIG. 3, or may be arranged substantially parallel to the glass plate 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 8, even if the radiation surface 34 of the antenna 30 is arranged at an angle closer to the plane of the glass plate 1 than to the vertical direction, the antenna 30 still has a dielectric constant between the radiation surface 34 and the glass plate 1 . Arranged through the body 33 . In this case, the spatial area of the antenna 30 installed inside the vehicle can be saved, so that the space inside the vehicle can be increased. In the example shown in FIG. 8, a dielectric 33 having a dielectric constant greater than 1 may exist between the glass plate 1 and the radiation surface 34, as in FIG. In FIG.
  • the distance between the glass plate 1 and the radiation surface 34 is not particularly limited, but may be 30 mm or less, preferably 20 mm or less, more preferably 10 mm or less, further preferably 5 mm or less, and 3 mm or less. is particularly preferred. Although the lower limit of the interval is not particularly limited, it may be greater than 0 mm.
  • the angle formed by the main surface of the glass plate 1 and the horizontal plane is not particularly limited, for example, the glass plate 1 is arranged at an angle of 20° or more and 30° or less with respect to the horizontal plane.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of simulation results of transmission characteristics of the antenna 30 due to differences in the horizontal spacing W between the plurality of linear conductors 27 included in the conductive member 26 within the heating region 2.
  • FIG. 9 shows data when the projection plane 13 overlaps the heating region 2 and the radio waves transmitted and received by the antenna 30 are vertically polarized waves.
  • Increasing the spacing W resulted in improved radio wave transparency in the frequency band below about 6 GHz.
  • the interval W (pitch) is 2 mm or more and 4 mm or less, the result is obtained that the radio wave transparency in the 5.9 GHz band is improved while ensuring the heating performance of the heating region 2 .
  • the vehicle window glass is not limited to the windshield, and may be a window glass attached to other parts of the vehicle body.
  • the vehicle window glass may be a rear glass attached to the window frame at the rear of the vehicle body, a side glass attached to the window frame at the side portion of the vehicle body, or a roof glass attached to the window frame at the ceiling portion of the vehicle body.
  • the entire contents of the specification, claims, drawings and abstract of Japanese Patent Application No. 2021-126708 filed on August 2, 2021 are cited here as disclosure of the specification of the present invention. , is to be incorporated.

Abstract

所定の周波数帯におけるアンテナ利得を確保可能なアンテナを加熱領域と共存させること。　車両用のガラス板と、前記ガラス板に設けられ、前記ガラス板の上縁に沿った方向に延伸する上部分を含む第１バスバーと、前記ガラス板に設けられ、前記ガラス板の下縁に沿った方向に延伸する下部分を含む第２バスバーと、前記上部分の近傍の空間に配置され、所定の周波数の電波を送受するアンテナと、を備え、前記ガラス板は、前記上部分と前記下部分との間に拡がる加熱領域と、前記上部分よりも上側に拡がる非加熱領域と、を有し、前記加熱領域は、前記第１バスバーと前記第２バスバーとの間に直流電圧が電源により印加されることで直流電流が上下方向に流れる導電部材が配置される領域であり、前記導電部材の発熱によって加熱され、前記アンテナは、前記ガラス板から離れて前記ガラス板と対向する導体を有する、車両用窓ガラス装置。

Description

車両用窓ガラス装置
　本開示は、車両用窓ガラス装置に関する。
　従来、防曇や防氷のために一対のバスバーに電圧が印加されることでガラス板を加熱する導電部材と、導電部材が配置された加熱領域の近傍に設けられたアンテナとを備える車両用窓ガラスが知られている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
国際公開第２０１６／１８５８９８号 国際公開第２０１６／０９６４３２号 特開２０１７－２１００７１号公報
　しかしながら、防曇等のための導電部材が配置された加熱領域を有する窓ガラスでは、加熱領域の大きさ等によっては、アンテナを窓ガラスに配置する領域が狭まるため、所定の周波数帯におけるアンテナ利得を確保することが難しい。
　本開示は、所定の周波数帯におけるアンテナ利得を確保可能なアンテナを加熱領域と共存できる車両用窓ガラス装置を提供する。
　本開示は、
　車両用のガラス板と、
　前記ガラス板に設けられ、前記ガラス板の上縁に沿った方向に延伸する上部分を含む第１バスバーと、
　前記ガラス板に設けられ、前記ガラス板の下縁に沿った方向に延伸する下部分を含む第２バスバーと、
　前記上部分の近傍の空間に配置され、所定の周波数の電波を送受するアンテナと、を備え、
　前記ガラス板は、前記上部分と前記下部分との間に拡がる加熱領域と、前記上部分よりも上側に拡がる非加熱領域と、を有し、
　前記加熱領域は、前記第１バスバーと前記第２バスバーとの間に直流電圧が電源により印加されることで直流電流が上下方向に流れる導電部材が配置される領域であり、前記導電部材の発熱によって加熱され、
　前記アンテナは、前記ガラス板から離れて前記ガラス板と対向する導体を有する、車両用窓ガラス装置を提供する。
　本開示によれば、所定の周波数帯におけるアンテナ利得を確保可能なアンテナを加熱領域と共存できる車両用窓ガラス装置を提供できる。
第１実施形態における車両用窓ガラス装置の一構成例を車内側からの視点で示す図である。 所定の周波数帯の電波を送受するアンテナの構成例を示す斜視図である。 第１実施形態における車両用窓ガラス装置の構造例の上側部分を示す断面図である。 第１実施形態における車両用窓ガラス装置の一構成例（変形例）を車内側からの視点で示す図である。 第２実施形態における車両用窓ガラス装置の一構成例を車内側からの視点で示す図である。 第２実施形態における車両用窓ガラス装置の構造例の上側部分を示す断面図である。 アンテナの導体を水平方向からガラス板１に投射した投射面における導電部材に含まれる複数の線条導体を例示する正面図である。 各実施形態における車両用窓ガラス装置の構造例（変形例）の上側部分を示す断面図である。 導電部材に含まれる複数の線条導体の水平方向の間隔の違いによる、アンテナの透過特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。
　以下、図面を参照して、本開示にかかる各実施形態について説明する。なお、本開示の理解の容易のため、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。本明細書において、「平行」、「直角」、「直交」、「水平」、「垂直」、「上下」、「左右」などの方向には、実施形態の作用及び効果を損なわない程度のずれが許容される。角部の形状は、直角に限られず、弓状に丸みを帯びてもよい。本明細書において、「Ｘ軸方向」および「Ｙ軸方向」は、それぞれ、Ｘ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向を表す。Ｘ軸方向とＹ軸方向は、互いに直交する。本明細書において、「対向する」とは、全部が対向する形態に限られず、一部が対向する形態を含んでよい。
　本実施形態では、Ｘ軸方向は、車体の左右方向（横方向）、車体の車幅方向、又は水平方向（水平面に平行な方向）を表す。Ｙ軸方向は、車体の上下方向（縦方向）、又は鉛直方向（水平面に垂直な方向）を表す。
　本実施形態における車両用窓ガラスの例として、車両の前部に取り付けられるウィンドシールドが好適である。
　図１は、第１実施形態における車両用窓ガラス装置の一構成例を車内側からの視点で示す図である。図１に示す車両用窓ガラス装置３００は、車体に形成される窓枠６６に取り付けられる窓ガラス１００を備える。図１に例示する窓ガラス１００は、車体の前部に形成される窓枠６６に取り付けられるウィンドシールドである。
　窓枠６６は、窓ガラス１００によって覆われる開口部を形成するように、上枠６６ａ、下枠６６ｂ、左枠６６ｃ及び右枠６６ｄを有する。上枠６６ａは、車体のＹ軸方向の正側においてＸ軸方向に延伸する窓枠部であり、例えば、車体の天井側のフランジである。下枠６６ｂは、車体のＹ軸方向の負側においてＸ軸方向に延伸する窓枠部であり、例えば、車体のダッシュパネル側のフランジである。左枠６６ｃは、車内から見て車体のＸ軸方向の負側において上枠６６ａと下枠６６ｂとの間を接続する窓枠部であり、例えば、車内から見て車体の前方左側のＡピラーのフランジである。右枠６６ｄは、車内から見て車体のＸ軸方向の正側において上枠６６ａと下枠６６ｂとの間を接続する窓枠部であり、例えば、車内から見て車体の前方右側のＡピラーのフランジである。
　車両用窓ガラス装置３００は、窓枠６６に取り付けられた窓ガラス１００と、窓ガラス１００のガラス板１の車内側の空間に配置されたアンテナ３０とを備える。窓ガラス１００は、ガラス板１、第１バスバー３及び第２バスバー４を備える。
　ガラス板１は、車両用のガラス板の一例である。ガラス板１は、窓枠６６に取り付けられる、透明又は半透明な板状の誘電体である。ガラス板１は、上縁１ａ、下縁１ｂ、左縁１ｃ及び右縁１ｄを含む外周縁を有する。上縁１ａは、車体のＹ軸方向の正側においてＸ軸方向に延伸するガラス縁であり、上枠６６ａに取り付けられる。下縁１ｂは、車体のＹ軸方向の負側においてＸ軸方向に延伸するガラス縁であり、下枠６６ｂに取り付けられる。左縁１ｃは、車体のＸ軸方向の負側において上縁１ａと下縁１ｂとの間を接続するガラス縁であり、左枠６６ｃに取り付けられる。右縁１ｄは、車体のＸ軸方向の正側において上縁１ａと下縁１ｂとの間を接続するガラス縁であり、右枠６６ｄに取り付けられる。
　ガラス板１は、主面２２と、主面２２とは反対側の主面１２とを有する。この例では、主面２２は、車内側の表面であり、主面１２は、車外側の表面である。
　第１バスバー３は、ガラス板１に設けられる帯状電極である。第１バスバー３は、ガラス板１の上縁１ａに沿った方向（例えば、略水平方向）に延伸する上部分７１，７９を含む。第１バスバー３は、車両に搭載された電源４００の一方の電極端子（例えば、負極端子４０２）に導電的に接続される。
　第２バスバー４は、ガラス板１に設けられる帯状電極である。第２バスバー４は、ガラス板１の下縁１ｂに沿った方向（例えば、略水平方向）に延伸する下部分７２，７０を含む。第２バスバー４は、車両に搭載された電源４００の他方の電極端子（例えば、正極端子４０１）に導電的に接続される。
　なお、第１バスバー３が、電源４００の正極端子４０１に導電的に接続され、第２バスバー４が、電源４００の負極端子４０２に導電的に接続されてもよい。
　ガラス板１は、第１バスバー３の上部分７１，７９と第２バスバー４の下部分７２，７０との間に拡がる加熱領域２を有する。加熱領域２は、導電部材２６が配置される領域であり、導電部材２６の発熱によって加熱される。加熱領域２は、Ｘ軸方向に対向する一対の側辺である縦辺６ａ，６ｂを有する。
　導電部材２６は、ガラス板１に設けられ、第１バスバー３の上部分７１，７９と第２バスバー４の下部分７２，７０との間に位置する。導電部材２６は、第１バスバー３と第２バスバー４との間に直流電圧が電源４００により印加されることで、直流電流が、上部分７１，７９と下部分７２，７０との間で上下方向に流れる部材であり、直流電流が、ガラス板１の上下方向に流れることで発熱する。加熱領域２は、第１バスバー３の上部分７１，７９と下部分７２，７０との間を導電的に接続する導電部材２６の発熱によって加熱される。加熱領域２が加熱されることで、ガラス板１における加熱領域２及びその近傍領域の融雪、融氷、防曇などを行うことができる。
　導電部材２６は、例えば、図１に拡大視するように、ガラス板１の上下方向に延伸し且つＸ軸方向に間隔を空けて配置された複数の電熱線である。複数の電熱線は、例えば、第１バスバー３から第２バスバー４に向かって延伸する波状の線条導体である。電熱線は、例えば、銅、アルミニウム、クロム、モリブデン、ニッケル、チタン、パラジウム、インジウム、タングステン、金、白金、銀、又はこれらのいずれかを複数含む合金から形成される。
　なお、導電部材２６は、ガラス板１の内層又は外表面に設置された透明又は半透明な導電膜でも、ガラス板１の内層又は表面に設置された発熱用ワイヤでも、ガラス板１の表面に形成された銀系プリントでもよい。ガラス板１として、通常、２枚のガラスによってＰＶＢ（ポリビニールブチラール）やＥＶＡ（エチレン－酢酸ビニル共重合体）等の樹脂製の中間膜を挟持する合わせガラスが使用できる。ここで、「導電部材２６がガラス板１の内層に設置される」というのは、導電部材２６が、合わせガラス内に封入される構成となることである。
　導電部材２６が導電膜の場合、導電膜の材料として、アンチモンドープされた酸化スズ、ビスマスドープされた酸化スズ、又はフッ素ドープされた酸化スズなどが使用できる。
　導電部材２６は、ガラス板１の内層又は外表面に設置されてもよい。導電部材２６は、第１バスバー３及び第２バスバー４と、同じ層（内層又は外表面）に配置される。しかしながら、導電部材２６は、補助部材を介して第１バスバー３及び第２バスバー４と電気的接続が確保されるのであれば、第１バスバー３及び第２バスバー４の少なくとも一方と異なる層に配置されてもよい。
　導電部材２６が配置された加熱領域２は、Ｘ軸方向に並ぶ複数の加熱領域に分離されてもよい。図１に示す例では、加熱領域２は、ガラス板１の上下方向を長手方向とする隙間９を介してＸ軸方向に並ぶ２つの領域、すなわち、第１加熱領域２ａ及び第２加熱領域２ｂを有する。なお、加熱領域２は、３つ以上の領域を有してもよい。第１加熱領域２ａは、第１バスバー３の上部分７１に導電的に接続される上辺６ｅ，６ｆと、第２バスバー４の下部分７２に導電的に接続される下辺６ｇと、Ｘ軸方向に対向する一対の縦辺６ａ，６ｃと、を有する。第２加熱領域２ｂは、第１バスバー３の上部分７９に導電的に接続される上辺６ｈと、第２バスバー４の下部分７０に導電的に接続される下辺６ｉと、Ｘ軸方向に対向する一対の縦辺６ｂ，６ｄと、を有する。
　図１に示す例では、加熱領域２は、複数の加熱領域に分割されているので、第１バスバー３及び第２バスバー４も、それぞれ、分割されている。第１バスバー３は、第１上バスバー３ａ及び第２上バスバー３ｂを含み、第２バスバー４は、第１下バスバー４ａ及び第２下バスバー４ｂを含む。
　第１バスバー３は、上部分７１，７９に接続される縦部分を更に含んでもよい。図１に示す第１バスバー３では、第１上バスバー３ａは、上部分７１に接続される縦部分７３を含み、第２上バスバー３ｂは、上部分７９に接続される縦部分７６を含む。上部分７１は、第１加熱領域２ａの上辺６ｅ，６ｆに接続される導体部分であり、縦部分７３は、第１加熱領域２ａの一方の側辺である縦辺６ａから離れてガラス板１の一方の側縁である左縁１ｃに沿った方向に延伸する導体部分である。上部分７９は、第２加熱領域２ｂの上辺に接続される導体部分であり、縦部分７６は、第２加熱領域２ｂの一方の側辺である縦辺６ｂから離れてガラス板１の他方の側縁である右縁１ｄに沿った方向に延伸する導体部分である。
　第１バスバー３は、上部分７１，７９にそれぞれ接続される縦部分７３，７６を含むので、第１バスバー３の上部分７１，７９を電源４００に電気的に接続する配線ラインの一部を、車体側ではなく、ガラス板１側に設けることができる。これにより、車体側に配線されるハーネス（の長さ）を削減できる。
　図１に示すように、第１バスバー３は、縦部分７３に接続される横部分７４を更に含んでもよく、縦部分７６に接続される横部分７７を更に含んでもよい。横部分７４は、第１加熱領域２ａから離れた領域でガラス板１の下縁１ｂに沿った方向に延伸する導体部分である。横部分７７は、第２加熱領域２ｂから離れた領域でガラス板１の下縁１ｂに沿った方向に延伸する導体部分である。横部分７４又は横部分７７があることにより、車体側に配線するハーネスの端子の位置によっては、当該ハーネス（の長さ）を更に削減できる。
　図１に示す例では、ガラス板１は、電源４００に電気的に接続される複数のハーネスの端子が電気的に接続される複数の電極５１，５２，５５，５６を有する。
　電極５１は、負極端子４０２に電気的に接続されるグランドハーネス５３の端子を、第１上バスバー３ａに電気的に接続するための負極である。電極５１は、横部分７４及び縦部分７３を介して、第１バスバー３の上部分７１に電気的に接続される。
　電極５２は、負極端子４０２に電気的に接続されるグランドハーネス５４の端子を、第２上バスバー３ｂに電気的に接続するための負極である。電極５２は、横部分７７及び縦部分７６を介して、第１バスバー３の上部分７９に電気的に接続される。
　電極５５は、正極端子４０１に電気的に接続される電源ハーネス５７の端子を、第１下バスバー４ａに電気的に接続するための正極である。第１下バスバー４ａは、第２バスバー４の下部分７２に接続される接続バスバー７５を有する。電極５５は、接続バスバー７５を介して、下部分７２に電気的に接続される。
　電極５６は、正極端子４０１に電気的に接続される電源ハーネス５８の端子を、第２下バスバー４ｂに電気的に接続するための正極である。第２下バスバー４ｂは、第２バスバー４の下部分７０に接続される接続バスバー７８を有する。電極５６は、接続バスバー７８を介して、下部分７０に電気的に接続される。
　アンテナ３０は、所定の周波数帯Ｆの電波を送受（又は、送信と受信の少なくとも一方）する。所定の周波数帯Ｆの電波は、垂直偏波、水平偏波、または円偏波でもよい。アンテナ３０は、例えば、マイクロ波やミリ波等の高周波帯（例えば、０．３ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚ）の電波を送受可能に形成される。アンテナ３０は、５．８ＧＨｚ帯及び５．９ＧＨｚ帯の少なくとも一方を含む電波を送受可能であると、車両用アンテナとして好適である。アンテナ３０は、例えば、Ｖ２Ｘ通信システム、第５世代移動通信システム、第６世代移動通信システム、車載レーダーシステムなどに適用可能であるが、適用可能なシステムはこれらに限られない。ＩＴＳ（Intelligent Transport System）等で使用されるＶ２Ｘ通信システムの具体例として、車車間通信システム（Connected Vehicles Support System）、路車間通信システム（例えば、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）システム等）などがある。
　アンテナ３０は、ガラス板１の近傍空間に配置されている。これにより、アンテナ３０の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得は、加熱領域２の広狭による影響を受けにくくなる。よって、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保可能なアンテナ３０を加熱領域２と共存できる。アンテナ３０は、第１バスバー３の上部分７１の近傍の空間に配置されるように、ブラケットや筐体などの不図示の間接部材を介して、ガラス板１の主面２２又は車室の天井に固定されている。
　また、アンテナ３０は、ガラス板１から離れてガラス板１と対向する導体３７を有する。導体３７は、アンテナ３０のグランドプレーンでもよいし、アンテナ３０の放射素子でもよい。導体３７が、ガラス板１から離れてガラス板１と対向することで、アンテナ３０の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得は、加熱領域２の広狭による影響を受けにくくなる。よって、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保可能なアンテナ３０を加熱領域２と共存できる。図１に示す例では、アンテナ３０は、車内側からの視点で、第１バスバー３の上部分７１に近接する。とくに、アンテナ３０は、車内側からの視点で、第１バスバー３の第１上部分７１ａよりも正のＹ軸方向に所定の間隔を空けて配置される。
　図２は、所定の周波数帯Ｆの電波を送受するアンテナの構成例を示す斜視図である。図２に例示するアンテナ３０は、放射素子３８及びグランドプレーン３９が形成された誘電体基板３６を有する平面アンテナ（具体的には、パッチアンテナ）である。放射素子３８は、誘電体基板３６の車外側の表面に形成されたパッチ素子である。グランドプレーン３９は、誘電体基板３６の車内側の表面に形成された導体面である。アンテナ３０の形状は、図２に示す形態に限られない。図２に示す形態において、図１に示す導体３７は、放射素子３８又はグランドプレーン３９として形成されてよい。例えば、図２に示すパッチアンテナの場合、厚さ方向の視点にて、放射素子３８の面積がグランドプレーン３９よりも狭い場合が多いので、導体３７は、放射素子３８として形成されることが好ましい。
　図３は、第１実施形態における車両用窓ガラス装置の構造例の上側部分を示す断面図である。符号Ａは、車外側を表し、符号Ｂは、車内側を表す。車内側からの水平方向視において、導体３７（放射素子３８又はグランドプレーン３９）と第１バスバー３の上部分７１との間に間隙１５が存在する。間隙１５の存在により、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、上部分７１（とくに、図１における第１上部分７１ａ）及び加熱領域２によって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保できる。
　間隙１５は、導体を含まない領域である。例えば、間隙１５は、導体３７の下端３５を通る水平面３１と、ガラス板１の車外側の主面２１と、第１バスバー３の上部分７１の上端８０を通る水平面３２と、下端３５及び上端８０を通る平面Ｌとに囲まれた領域のうち、車内側からの水平方向視で導体３７の下辺（下端３５）と上部分７１の上辺（上端８０）とに挟まれた領域をいう。水平面３１は、導体３７を水平方向からガラス板１に投射した投射面１３の下端１４（下辺）を通る。平面Ｌは、水平面３１に対する俯角（角度θ）を形成する仮想平面である。
　間隙１５には、ガラス板１の誘電体領域とガラス板１に対して車内側の誘電体領域とを含む。ガラス板１に対して車内側の誘電体領域は、典型的には空気が存在する空間であるが、空気以外の誘電体（例えば、樹脂等）を含む領域でもよい。
　図１に示す例では、アンテナ３０は、車内側からの水平方向視において、第１バスバー３の上部分７１，７９と重ならないように、上部分７１の近傍の空間に配置されている。より詳しくは、アンテナ３０は、車内側からの水平方向視において、上部分７１，７９よりも上側に拡がる、非加熱領域８と重なるように、上部分７１の近傍の空間に配置されている。非加熱領域８は、車内側から水平方向視した全体領域のうち、窓枠６６の上枠６６ａ（開口部の上辺部）と第１バスバー３の上部分７１，７９との間の上部領域である。
　第１加熱領域２ａは、ガラス板１の上縁１ａに沿った方向に延伸する第１上辺６ｆと、第１上辺６ｆよりも上縁１ａから離れて上縁１ａに沿った方向に延伸する第２上辺６ｅとを含む。第１上バスバー３ａの上部分７１は、第１加熱領域２ａの第１上辺６ｆと第２上辺６ｅのそれぞれに沿って延伸する。これにより、図１に示すように、第１上バスバー３ａの上部分７１には、クランク部７が形成されている。クランク部７の形成により、非加熱領域８は、車内側からの水平面視において、下方に窪んだ凹部８１を有する。投射面１３（図３参照）は、凹部８１と重なる。これにより、アンテナ３０を窓枠６６の上枠６６ａから離すことができるので、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、窓枠６６の上枠６６ａによって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を広角で確保できる。
　なお、凹部８１は、非加熱領域８において、クランク部７における第１加熱領域２ａの第１上辺６ｆ側の端部から、上方に延伸し、窓枠６６の上枠６６ａ（開口部の上辺部）に至るまでの線分を境界とする領域でもよい。あるいは、凹部８１は、非加熱領域８において、クランク部７の上下方向の高さを縦の長さとし、クランク部７と第１加熱領域２ａの第１上部分７１ａとのＸ軸方向の合計長さを横の長さとする四角形状の領域でもよい。
　第１バスバー３の上部分７１は、クランク部７と、クランク部７から一方側にある縦部分７６に向けて伸びる第１上部分７１ａと、クランク部７から他方側である隙間９に向けて伸びる第２上部分７１ｂとを有する。
　クランク部７は、第３上部分７１ｃと、第１上部分７１ａと第３上部分７１ｃとの接続箇所に形成される第１屈曲部９１と、第２上部分７１ｂと第３上部分７１ｃとの接続箇所に形成される第２屈曲部９２とを有することで、クランク状に形成される。
　凹部８１が、非加熱領域８に形成されることにより、非加熱領域８には、凹部８１以外の領域８２が形成されるので、凹部８１以外の領域８２の上下方向の長さを、凹部８１の上下方向の長さよりも短くできる。これにより、第２上部分７１ｂに接続される第１加熱領域２ａの上下方向の長さを相対的に長くできるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ３０のアンテナ利得を確保した上で、ガラス板１の防曇や防氷の効果の低下をより一層抑制できる。
　また、図１に示す例では、第１上バスバー３ａの上部分７１に形成されたクランク部７と同じ向きにオフセットするクランク部が、第１下バスバー４ａの下部分７２のうちクランク部７と対向する部位に形成されている。これにより、第１加熱領域２ａの上下方向の長さは、Ｘ軸方向に亘って均一になり、導電部材２６の電気抵抗が、第１加熱領域２ａ内で均一になるので、第１加熱領域２ａ内の局所的な加熱むらが抑制される。
　なお、凹部８１は、図４に示す変形例のように、ガラス板１の上側中央部にあってもよい。図４に示す例では、第１加熱領域２ａの第１上辺６ｆ及び第１バスバー３の第２上部分７１ｂは、第１加熱領域２ａの第２上辺６ｅ及び第１バスバー３の第１上部分７１ａよりもガラス板１の上縁１ａから離れて上縁１ａに沿った方向に延伸する。図４に示すように、アンテナ３０は、ガラス板１の上側中央部に設けた、第１上バスバー３ａの上部分７１の近傍の空間に配置されると、車幅の中心付近から車外に向けて水平方向に広角で電波を送受できる。投射面１３（図３参照）が、ガラス板１の上側中央部の凹部８１と重なると、アンテナ３０は、車幅の中心付近から車外に向けて水平方向及び上下方向に広角で電波を送受できる。例えば、アンテナ３０がＶ２Ｘアンテナである場合、車幅の中心部から車体左右のＡピラー側にかけてアンテナ利得の偏りが小さく、バランスの取れた指向性が得られやすい。なお、中央部とは、ガラス板の（水平方向の）幅を１としたとき、０．３０～０．７０の範囲と定義してもよく、０．３５～０．６５の範囲と定義してもよく、０．４０～０．６０の範囲と定義してもよい。
　次に、アンテナ３０と非加熱領域８との配置関係について説明する。図３において、導体３７の下端３５と第１上バスバー３ａの上部分７１の第１上部分７１ａの上端８０とを結ぶ平面Ｌと、水平面３１とがなす角度（俯角）をθとする。角度θは、５°以上であると、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、上部分７１及び加熱領域２によって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保できる。当該アンテナ利得を確保する点で、角度θは、６°以上が好ましく、７°以上がより好ましく、８°以上がさらに好ましい。角度θの上限は、加熱領域２の面積が狭くなりすぎない限り、特に限定されないが、例えば２０°以下が好ましい。
　間隙１５の鉛直方向の長さをＤ、アンテナ３０が送受する電波の空気中における波長をλとする。このとき、長さＤは、「（１／４）×λ≦Ｄ」を満足すると、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、加熱領域２によって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保できる。当該アンテナ利得を確保する点で、長さＤは、（１／４）×λ以上が好ましく、（（１／４）×λ)／ｓｉｎθ以上がより好ましい。
　アンテナ３０が送受する電波の周波数が５．９ＧＨｚの場合、長さＤは、１３ｍｍ以上であると、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、加熱領域２によって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保できる。
　図５は、第２実施形態における車両用窓ガラス装置の一構成例を窓ガラスの平面視で示す図である。第２実施形態において、第１実施形態と同様の作用及び効果についての説明は、上述の説明を援用することで、第１実施形態と同様の作用及び効果についての説明は、省略又は簡略する。図５に示す車両用窓ガラス装置３０１は、導体３７を水平方向からガラス板１に投射した投射面１３が、加熱領域２と重なる点で、第１実施形態における車両用窓ガラス装置３００と相違する。さらに、導体３７の投射面１３が第１バスバー３の上部分７１と重なると、車両の上方から到来又は車両の上方へ放射する電波を妨げるおそれがあるので、投射面１３は、第１バスバー３と重ならないように配置するのがよい。とくに、図６に示すように、車内側からの平面視において、導体３７と第１バスバー３の上部分７１との間に間隙１７が存在するのが好ましい。間隙１７の存在により、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、第１バスバー３の上部分７１によって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保できる。
　図５において、アンテナ３０は、垂直偏波を送受する。加熱領域２に設けられた導電部材２６が、ガラス板１の上下方向に延伸し且つＸ軸方向に配列された複数の線条導体から形成されている形態では、それらの複数の線条導体の長手方向と平行な垂直偏波は、導電部材２６によって遮られやすい。しかしながら、アンテナ３０は、ガラス板１の近傍空間に配置されていることにより、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得が確保されている。したがって、投射面１３が加熱領域２と重なるようにアンテナ３０が空間配置されていても、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得の低下を抑制できる。
　図７は、アンテナ３０の導体３７を水平方向からガラス板１に投射した投射面１３における導電部材２６に含まれる複数の線条導体２７を例示する正面図である。複数の線条導体２７の水平方向の間隔をＷ、アンテナ３０が送受する電波の空気中における波長をλとする。このとき、間隔Ｗは、「Ｗ≧０．１５×λ」を満足すると、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、複数の線条導体２７によって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保できる。当該アンテナ利得を確保する点で、間隔Ｗは、０．２０λ以上が好ましく、０．３０λ以上がより好ましい。
　アンテナ３０が送受する電波の周波数が５．９ＧＨｚの場合、間隔Ｗは、８ｍｍ以上であると、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、複数の線条導体２７によって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保できる。
　図５及び図６において、ガラス板１の平面視において、投射面１３と第１バスバー３の上部分７１との鉛直方向におけるギャップ長Ｇは、０．２５λ（＝λ／４）以上であると、アンテナ３０から放射される、又はアンテナ３０が受信する電波は、上部分７１によって遮られ難くなるので、所定の周波数帯Ｆにおけるアンテナ利得を確保できる。当該アンテナ利得を確保する点で、ギャップ長Ｇは、０．３５λ以上が好ましく、０．５０λ以上がより好ましい。
　上述した各実施形態において、アンテナ３０は、電波を放射する放射面３４（図２及び図３参照）を有する。各実施形態における車両用窓ガラス装置３００等は、ガラス板１と放射面３４との間に、比誘電率が１よりも大きな誘電体３３（図３参照）を備えてもよい。誘電体３３により、アンテナ３０の周波数特性を調整できる。誘電体３３は、スペーサでも、整合フィルムでもよい。誘電体３３は、樹脂を含む部材でもよい。
　放射面３４は、図３に示すように、鉛直方向と略平行に配置されてもよいし、図８に示すように、ガラス板１と略平行に配置されてもよい。図８に示すように、アンテナ３０の放射面３４が鉛直方向よりもガラス板１の面に近い角度で配置される場合でも、アンテナ３０は、放射面３４とガラス板１との間にある誘電体３３を介して配置される。この場合、車内側に設置されるアンテナ３０の空間的な領域を省スペース化できるので、車内空間を広くできる。なお、図８に示す例でも、図３と同様に、ガラス板１と放射面３４との間に、比誘電率が１よりも大きな誘電体３３が存在してもよい。また、図８において、ガラス板１と放射面３４との間の間隔はとくに限定されないが、３０ｍｍ以下であればよく、２０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましく、３ｍｍ以下がとくに好ましい。該間隔の下限はとくに限定されないが、０ｍｍ超であればよい。
　なお、ガラス板１の主面と水平面とがなす角度は、とくに限定されないが、例えば、ガラス板１は、水平面に対して２０°以上かつ３０°以下の角度で配置される。
　図９は、加熱領域２内にある導電部材２６に含まれる複数の線条導体２７の水平方向の間隔Ｗの違いによるアンテナ３０の透過特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。このとき、ギャップ長Ｇは、（１／４）×λ（≒１２．７ｍｍ）以上を確保した。図９は、投射面１３が加熱領域２と重なる場合において、アンテナ３０により送受される電波が、垂直偏波のときのデータを示す。間隔Ｗを拡大すると、約６ＧＨｚ未満の周波数帯域において、電波透過性が改善する結果が得られた。特に、間隔Ｗ（ピッチ）が２ｍｍ以上かつ４ｍｍ以下であると、加熱領域２の加熱性能を確保した上で、５．９ＧＨｚ帯における電波透過性が改善する結果が得られた。
　以上、実施形態を説明したが、本開示の技術は、上記の実施形態に限定されない。他の実施形態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可能である。
　例えば、車両用窓ガラスは、ウィンドシールドに限られず、車体の他の部位に取り付けられる窓ガラスでもよい。例えば、車両用窓ガラスは、車体後部の窓枠に取り付けられるリアガラス、車体サイド部の窓枠に取り付けられるサイドガラス、車体天井部の窓枠に取り付けられるルーフガラスなどでもよい。
　なお、２０２１年８月２日に出願された日本国特願２０２１－１２６７０８号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
　１　ガラス板
　１ａ　上縁
　１ｂ　下縁
　１ｃ　左縁
　１ｄ　右縁
　２　加熱領域
　２ａ　第１加熱領域
　２ｂ　第２加熱領域
　３　第１バスバー
　３ａ　第１上バスバー
　３ｂ　第２上バスバー
　４　第２バスバー
　４ａ　第１下バスバー
　４ｂ　第２下バスバー
　５　アンテナ領域
　６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ　縦辺
　６ｅ，６ｆ　上辺
　６ｇ　下辺
　７　クランク部
　８　非加熱領域
　９　隙間
　１１，１２，２１，２２　主面
　１３　投射面
　１４　下端
　１５，１７　間隙
　１６　上端
　２６　導電部材
　２７　線条導体
　３０　アンテナ
　３１，３２　水平面
　３３　誘電体
　３４　放射面
　３５　下端
　３６　誘電体基板
　３７　導体
　３８　放射素子
　３９　グランドプレーン
　５１，５２，５５，５６　電極
　５３，５４　グランドハーネス
　５７，５８　電源ハーネス
　６６　窓枠
　６６ａ　上枠
　６６ｂ　下枠
　６６ｃ　左枠
　６６ｄ　右枠
　７０，７２　下部分
　７１，７９　上部分
　７１ａ　第１上部分
　７１ｂ　第２上部分
　７１ｃ　第３上部分
　７３，７６　縦部分
　７４，７７　横部分
　７５，７８　接続バスバー
　８０　上端
　８１　凹部
　８２　領域
　９１　第１屈曲部
　９２　第２屈曲部
　１００　窓ガラス
　３００，３０１　車両用窓ガラス装置
　４００　電源
　４０１　正極端子
　４０２　負極端子

Claims (18)

  1. 　車両用のガラス板と、
    　前記ガラス板に設けられ、前記ガラス板の上縁に沿った方向に延伸する上部分を含む第１バスバーと、
    　前記ガラス板に設けられ、前記ガラス板の下縁に沿った方向に延伸する下部分を含む第２バスバーと、
    　前記上部分の近傍の空間に配置され、所定の周波数の電波を送受するアンテナと、を備え、
    　前記ガラス板は、前記上部分と前記下部分との間に拡がる加熱領域と、前記上部分よりも上側に拡がる非加熱領域と、を有し、
    　前記加熱領域は、前記第１バスバーと前記第２バスバーとの間に直流電圧が電源により印加されることで直流電流が上下方向に流れる導電部材が配置される領域であり、前記導電部材の発熱によって加熱され、
    　前記アンテナは、前記ガラス板から離れて前記ガラス板と対向する導体を有する、車両用窓ガラス装置。
  2. 　車内側からの水平方向視において、前記導体と前記上部分との間に間隙が存在する、請求項１に記載の車両用窓ガラス装置。
  3. 　前記非加熱領域は、車内側からの水平方向視において、下方に窪んだ凹部を有し、
    　前記導体を水平方向から前記ガラス板に投射した投射面は、前記凹部と重なる、請求項２に記載の車両用窓ガラス装置。
  4. 　前記導体の下端と前記上部分の上端とを結ぶ平面と、水平面とがなす角度は、５°以上である、請求項２又は３に記載の車両用窓ガラス装置。
  5. 　前記間隙の鉛直方向の長さＤは、前記アンテナが送受する電波の空気中における波長をλとするとき、
    　（１／４）×λ≦Ｄ
    を満足する、請求項２から４のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス装置。
  6. 　前記長さＤは、１３ｍｍ以上である、請求項５に記載の車両用窓ガラス装置。
  7. 　前記アンテナは、垂直偏波を送受し、
    　前記導体を水平方向から前記ガラス板に投射した投射面が、前記加熱領域と重なる、請求項１に記載の車両用窓ガラス装置。
  8. 　前記投射面における前記導電部材に含まれる複数の線条導体の水平方向の間隔Ｗは、前記アンテナが送受する電波の空気中における波長をλとするとき、
    　Ｗ≧０．１５×λ
    を満足する、請求項７に記載の車両用窓ガラス装置。
  9. 　前記間隔Ｗは、８ｍｍ以上である、請求項８に記載の車両用窓ガラス装置。
  10. 　前記ガラス板の平面視において、前記投射面と前記上部分との鉛直方向におけるギャップ長Ｇは、λ／４以上である、請求項８又は９に記載の車両用窓ガラス装置。
  11. 　前記アンテナは、電波を放射する放射面を有し、
    　前記ガラス板と前記放射面との間に、比誘電率が１よりも大きな誘電体を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス装置。
  12. 　前記誘電体は、樹脂を含む、請求項１１に記載の車両用窓ガラス装置。
  13. 　前記アンテナは、電波を放射する放射面を有し、
    　前記放射面は、前記ガラス板と略平行に配置される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス装置。
  14. 　前記アンテナは、電波を放射する放射面を有し、
    　前記放射面は、鉛直方向と略平行に配置される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス装置。
  15. 　前記アンテナは、パッチアンテナである、請求項１から１４のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス装置。
  16. 　前記アンテナは、前記ガラス板の水平方向の中央部の前記上部分の近傍の空間に配置される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス装置。
  17. 　前記ガラス板は、水平面に対して２０°以上かつ３０°以下の角度で配置される、請求項１から１６のいずれか一項に記の車両用窓ガラス装置。
  18. 　前記アンテナは、５．８ＧＨｚ帯及び５．９ＧＨｚ帯の少なくとも一方を含む電波を送受する、請求項１から１７のいずれか一項に記載の車両用窓ガラス装置。
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