WO2019181623A1 - 車両用窓ガラス - Google Patents

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conductor
vehicle
antenna
vehicle window
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平林 幹也
慎 北川
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Central Glass Co Ltd
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Central Glass Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle window glass in which an antenna is disposed, and more particularly to a technique for reducing noise induced in the antenna.
  • sensors for acquiring various conditions outside the vehicle through the window glass are attached to the window glass or at positions close to the window glass.
  • an anti-collision sensor and a driving support system are installed in an automobile to enhance safety
  • a CCD camera, a CMOS camera, a near-infrared laser transceiver, an ultrasonic transceiver, and / or a millimeter wave for acquiring a state outside the vehicle.
  • Sensors such as transceivers are provided.
  • a glass antenna is provided on the window glass of the automobile in order to improve the design of the automobile and prevent the pole antenna from being damaged. And when the apparatus mentioned above and the glass antenna are arranged close to each other, noise from these apparatuses affects the glass antenna.
  • Patent Document 1 describes an automotive window glass that reduces the influence of noise generated by a sensor on an antenna by a conductive pattern coupled to a vehicle body by direct current or capacitive coupling.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-2119566 discloses a noise removal mechanism that suppresses noise generated in a radar device from propagating to an antenna.
  • the conventional noise removal mechanism has a complicated structure and causes an increase in manufacturing cost.
  • sufficient noise removal characteristics cannot be obtained in the reception frequency band of the antenna, and it is necessary to improve performance.
  • the present invention aims to provide a high-performance noise removal pattern with a simple configuration.
  • the present invention is a vehicle window glass, comprising an antenna that receives radio waves and a noise removal pattern that absorbs noise arriving at the antenna, and an electronic device that acquires information outside the vehicle through the window glass.
  • the noise removal pattern extends from the first conductor and a first conductor that is coupled to a vehicle body and provides a ground potential in a high frequency manner.
  • a vehicle window glass comprising: a second conductor extending between the antenna and the electronic device, wherein the second conductor is disposed closer to the antenna side. It is.
  • “disposed closer to the antenna” means that when the distance between the antenna and the electronic device is bisected, the antenna is disposed at any position on the antenna side from the bisector. It means that
  • the antenna includes a core wire side power feeding portion, a core wire side element extending from the core wire side power feeding portion, a ground side power feeding portion, and a ground side element extending from the ground side power feeding portion. It is a window glass for vehicles.
  • the first conductor is disposed at a location extending along a body flange of a vehicle body to which the window glass is attached, and the second conductor is the first conductor.
  • a window glass for a vehicle that extends downward from an end of the body.
  • the present invention is the vehicle window glass, wherein the second conductor is configured by arranging a plurality of filaments having different lengths substantially in parallel.
  • the present invention is the vehicle window glass, wherein the electronic device is mounted on the vehicle window glass.
  • the length LA of the first conductor and the length LB of the second conductor may be a wavelength of one arbitrary frequency selected from a desired noise removal frequency band, ⁇
  • the window glass for vehicles is characterized in that the wavelength shortening rate is ⁇ , the wavelength shortening rate of the adhesive is ⁇ , and an arbitrary natural number n is used to determine the equation (1).
  • LA / ( ⁇ ⁇ ⁇ ) + LB / ⁇ n ⁇ ⁇ / 2 (1)
  • the length of the second conductor is determined by ⁇ / 4, where ⁇ is a wavelength of one arbitrary frequency selected from a desired noise elimination frequency band, and ⁇ is a wavelength shortening rate of the glass. It is the window glass for vehicles characterized by the above-mentioned.
  • high noise attenuation characteristics can be obtained in a desired band.
  • shape (mainly length) of the second conductor may be adjusted in accordance with the frequency band received by the antenna, the combination of the antenna and the noise removal pattern can be made compact.
  • FIG. 1 and 3 are plan views of a vehicle window glass according to an embodiment of the present invention as viewed from the inside of the vehicle.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the vehicle window glass according to the first embodiment attached to a vehicle body. is there.
  • the vehicle window glass 1 is attached to the vehicle body 2 of the vehicle with an adhesive 3.
  • an antenna 4 a noise removal pattern 5, and an electronic device 6 are attached to the window glass 1.
  • the antenna 4 is, for example, an antenna that receives a digital television broadcast wave, and a pattern and a power feeding unit that constitute an element are provided at a position near the upper side of the window glass.
  • the electronic device 6 is provided on the window glass 1.
  • the electronic device 6 emits noise during operation, and noise is also emitted from a cable connected to the electronic device 6. For this reason, it is desirable that the electronic device 6 and the cable 7 be arranged away from the antenna 4. However, since the electronic device 6 is for monitoring the front, the electronic device 6 and the cable 7 are provided on the front window glass 1. There are times when it must be close.
  • the noise removal pattern 5 includes a wide first conductor 51 provided at a position hidden in the vehicle body 2 and one or a plurality of second conductors 52 extending downward from the first conductor 51. Including. Since the first conductor 51 is in contact with the vehicle body 2 via the adhesive layer 3, the first conductor 51 overlaps with the vehicle body 2 so as to be capacitively coupled to the vehicle body 2 and to have a ground potential in a high frequency (from the body flange 2). Provided on the vehicle body side).
  • the adhesive 3 may be a non-conductive adhesive or a conductive adhesive.
  • examples of a desired noise removal frequency band include a frequency band of 470 MHz to 710 MHz that can be used in digital television broadcasting, a frequency band of 174 MHz to 240 MHz that can be used in a broadcast stream of Digital Audio Broadcast, a GPS satellite wave, and the like.
  • the frequency band of 1.2 GHz to 1.6 GHz, the ITS band such as ETC, the frequency band of 4 GHz to 6 GHz that can be used for inter-vehicle communication wave, 5G communication, and the like can be used.
  • the vehicle window glass 1 according to the first embodiment is attached to the vehicle body 2 of the vehicle by an adhesive 3.
  • the upper end of the window glass 1 is the line 11, and the leader line of the code
  • an antenna 4, a noise removal pattern 5, and an electronic device 6 are attached to the window glass 1.
  • the electronic device 6 is connected to an electronic circuit (for example, ECU) on the vehicle body side by a cable 7.
  • the antenna 4 is, for example, an antenna that receives a digital television broadcast wave, and a pattern constituting the element 41 and a power feeding unit 42 are provided at a position near the upper side of the window glass.
  • the power supply unit 42 includes a core wire side power supply unit 421 and a ground side power supply unit 422, and the element 41 includes a core wire side element 411 extending from the core wire side power supply unit 421, and a ground side element 412 extending from the ground side power supply unit 422. including.
  • the core wire side element 411 is disposed on the electronic device 6 or the cable 7 (noise source) side, but the ground side element 412 may be disposed on the electronic device 6 or the cable 7 (noise source) side.
  • . 1 shows an antenna that receives a digital TV broadcast wave as the antenna 4, but other radio waves (Digital Audio Broadcast broadcast wave, inter-vehicle communication wave, roadside communication wave, GPS satellite wave, etc.) May be received. Furthermore, an antenna for mobile communication such as a mobile phone may be used.
  • the electronic device 6 is provided on the window glass 1.
  • the electronic device 6 is, for example, a sensor (CCD camera, CMOS camera, near-infrared laser transmitter / receiver, ultrasonic transmitter / receiver, millimeter wave transmitter / receiver, etc.) for acquiring information outside the vehicle, and collision prevention to enhance safety. It is an electronic circuit of a system or a driving support system.
  • the electronic device 6 is typically provided at the center on the left and right sides of the window glass 1 at a position of 50 mm to 200 mm from the upper body flange, but may be provided in the vicinity of the window glass 1.
  • the cable 7 connected to the electronic device 6 typically extends upward so as not to obstruct the occupant's view.
  • the noise removal pattern 5 includes a wide first conductor 51 provided at a position hidden in the vehicle body 2 and a first extension extending downward from the first conductor 51 (preferably in a direction substantially normal to the body flange 2). 2 conductors 52.
  • the second conductor 52 is disposed so as to extend between the antenna 4 and the electronic device 6 or the cable 7. For this reason, the 2nd conductor 52 absorbs the noise which goes to the antenna 4 from the electronic device 6 or the cable 7, and the noise which arrives at the antenna 4 can be reduced.
  • the first conductor 51 is preferably formed wide in order to increase the area disposed close to the vehicle body 2, but when the width of the first conductor 51 is widened, the resonance frequency decreases, It is necessary to shorten the length. Further, when the width of the first conductor 51 is widened, the Q value is lowered, so that the resonance is weakened, but the frequency range in which noise can be removed can be widened.
  • the front surface of the first conductor 51 may be a conductor (a so-called solid pattern), or the filaments may be formed in a lattice shape or a mesh shape.
  • the pitch of the grating is desirably ⁇ / 10 or less.
  • the pitch of the grating is desirably 30 mm or less considering the upper limit frequency of 710 MHz in the digital television broadcast frequency band.
  • the second conductor 52 may extend downward from the end of the first conductor 51 or may extend downward from the vicinity of the center of the first conductor 51. This increases the degree of freedom in the arrangement of the second conductor 52 with respect to the first conductor 51. In addition to the L-shape shown in the drawing, the degree of freedom of the shape such as a T-shape increases.
  • the second conductor 52 may be disposed closer to the antenna 4 side, preferably in the vicinity of the antenna 4. That is, when the distance between the antenna 4 and the electronic device 6 and the distance between the antenna 4 and the cable 7 are divided into two equal parts, the second conductor 52 may be disposed at a position closer to the antenna than the bisection point. . It should be noted that the second conductor 52 may be arranged away from the element of the antenna 4 by a distance that does not operate as a director or a reflector. More specifically, assuming that the wavelength shortening rate of the glass is ⁇ , the noise removal pattern 5 is preferably disposed at a position of ⁇ / 10 to ⁇ / 4 from the feeding portion of the antenna 4.
  • the noise removal pattern 5 may be arranged at a position of ⁇ / 10 to ⁇ / 4 from the side surface A of the electronic device 6 on the noise removal pattern 5 side or the cable 7.
  • the noise removal pattern 5 is disposed in the vicinity of the noise source (electronic device 6 and cable 7)
  • noise is easily absorbed by the second conductor 52 having a low potential, and a sufficient noise removal effect is obtained.
  • the noise removal pattern 5 (first conductor 51) is provided on the window glass 1, that is, between the glass substrate 1 and the adhesive layer 3.
  • the first conductor 51 Since the first conductor 51 is in contact with the vehicle body 2 via the adhesive layer 3, the first conductor 51 overlaps with the vehicle body 2 so as to be capacitively coupled to the vehicle body 2 and to have a ground potential in a high frequency (from the body flange 2). Provided on the vehicle body side). Note that the first conductor 51 and the vehicle body 2 may be connected in a direct current manner using a conductive adhesive. When a conductive adhesive is used for the adhesive 3, the size of the first conductor 51 and the characteristics of the adhesive 3 may be adjusted so that the contact resistance of the first conductor 51 is 50 ⁇ or less.
  • the first conductor 51 When the first conductor 51 is provided at the position where the adhesive 3 is applied, the distance between the first conductor 51 and the vehicle body 2 is stabilized, and desired noise removal performance can be exhibited.
  • the first conductor 51 may be provided between the application position of the adhesive 3 and the body flange 2, or may be provided between the application position of the adhesive 3 and the end portion 11 of the window glass 1. Good.
  • the noise removal pattern 5 is formed on the surface of the window glass 1, but when the window glass 1 is made of laminated glass, the noise removal pattern 5 may be formed in the inner layer of the window glass 1.
  • the conductors 51 and 51 of the noise removal pattern 5 are formed by printing a conductive ceramic paste on a glass surface with a predetermined width, and drying and baking in a heating furnace. Further, the conductors (wires and power feeding portions) constituting the antenna 4 are formed by printing the width of each wire with a conductive ceramic paste on a glass surface with a width of about 0.7 mm, and drying and baking in a heating furnace.
  • the An antenna conductor may be formed by a conductive pattern formed on a light transmissive resin film, and the resin film may be attached to a glass plate.
  • the noise removal pattern 5 is provided on the front window glass, but it may be provided on the rear window glass. Furthermore, if a device that becomes a noise source such as a sensor is mounted, a noise removal pattern may be provided on the side window glass.
  • the noise removal pattern 5 desirably has a size that is 150 mm along the body flange 2 and within 150 mm in the normal direction of the body flange.
  • the lengths of the first conductor 51 and the second conductor 52 are different depending on whether the adhesive 3 is conductive or non-conductive.
  • the noise removal pattern 5 is not grounded in terms of direct current, and the end portion is a free end. Therefore, it is preferable to resonate at ⁇ / 2.
  • the sum of the length of the first conductor 51 and the length of the second conductor 52 is calculated by calculating the length of the first conductor 51 as LA and the length of the second conductor 52 as LB.
  • the lower limit wavelength of the desired noise removal frequency band is ⁇
  • the wavelength shortening rate of the glass
  • the wavelength shortening rate of the adhesive is ⁇ , which can be expressed by equation (2).
  • LA / ( ⁇ ⁇ ⁇ ) + LB / ⁇ n ⁇ ⁇ / 2 (2)
  • n is an arbitrary natural number. If the size of the noise removal pattern 5 is within a tolerance of about ⁇ 10% of the equation (1), there is no significant change in characteristics.
  • the length of the 1st conductor 51 and the 2nd conductor 52 is the 2nd conductor 52 and the 1st conductor.
  • the total length of the longer length from the connection position with the conductor 51 to the end of the first conductor 51 and the length of the second conductor 52 only needs to satisfy the above formula (1).
  • the noise removal pattern 5 is grounded in the first conductor 51 (that is, one end of the pattern), so it is preferable to resonate at ⁇ / 4. That is, since the first conductor 51 is electrically connected to the vehicle body 2 and has the same potential, the first conductor 51 does not resonate at a high frequency and has no effect.
  • the length of the second conductor 52 is preferably a length of ⁇ / 4 at the desired noise elimination frequency, and within a tolerance of about ⁇ 20%. There is no significant change in characteristics.
  • the noise removal pattern 5 is configured to have frequency characteristics, a large amount of noise having a desired frequency can be absorbed.
  • FIG. 3 is a plan view of the vehicle window glass according to the second embodiment as viewed from the vehicle inner side.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals as those of the components described in the first embodiment are given, and the description thereof will be omitted. Therefore, unless otherwise specified, the positional relationship of each component in the first embodiment is the same in the second embodiment.
  • a plurality of second conductors 52 arranged substantially in parallel are provided.
  • two second conductors 52 are provided, but three or more conductors may be provided, and may be appropriately adjusted in relation to noise removal characteristics.
  • noise removal performance can be improved by providing a plurality of second conductors 52.
  • the lengths of the plurality of second conductors 52 may be different. By making the length of the second conductor 52 different, the resonance frequency of the second conductor 52 is made different, and a noise removal effect can be obtained in a wide frequency band.
  • the arrangement interval between the plurality of second conductors 52 is preferably about 5 to 10 mm. This is because a plurality of second conductors 52 are arranged close to each other and function as a single conductor when strongly coupled, while noise is eliminated when the plurality of second conductors 52 are arranged apart from each other. This is because the resonance relationship of the pattern 5 is broken and the noise removal effect is reduced in any case.
  • FIG. 4 is a diagram showing the noise removal characteristics of the first embodiment.
  • FIG. 4 shows the characteristics of the noise removal pattern of the first embodiment and the characteristics of variations in the digital television broadcast frequency band.
  • the amount of noise attenuation becomes large in the vicinity of 520 MHz, and attenuation of ⁇ 4 dB or more on the low frequency side (470 to 600 MHz) of the digital television broadcasting frequency band. A quantity was obtained.
  • the frequency (resonance frequency) with large noise attenuation changes to 620 MHz, 520 MHz, and 480 MHz, and the second conductor 52 becomes longer. Then, it can be seen that the frequency at which noise can be attenuated decreases. Further, it can be seen that as the second conductor 52 becomes longer, the resonance characteristic for attenuating the noise becomes dull and noise can be removed in a wide band.

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Abstract

車両用窓ガラスであって、電波を受信するアンテナと、前記アンテナに到来するノイズを吸収するノイズ除去パターンとを備え、前記窓ガラスを通して車外の情報を取得する電子機器が、前記窓ガラス上又は前記窓ガラスの近傍に搭載され、前記ノイズ除去パターンは、車体と結合して高周波的にアース電位を与える第1の導電体と、前記第1の導電体から延伸して、前記アンテナと前記電子機器との間に延在する第2の導電体とを有し、前記第2の導電体は、前記アンテナ側寄りに配置されている。

Description

車両用窓ガラス
 本発明は、アンテナが配置される車両用窓ガラスに関し、特に、アンテナに誘起するノイズを低減する技術に関する。
 車両には、窓ガラスを通して様々な車外の状態を取得するためのセンサが窓ガラスに取り付けられたり、窓ガラスに近接した位置に取り付けられる。例えば、安全性を高めるために衝突防止センサや運転支援システムが自動車に搭載され、車外の状態を取得するためのCCDカメラ、CMOSカメラ、近赤外線レーザ送受信機、超音波送受信機及び/又はミリ波送受信機などのセンサが設けられる。
 また、自動車のデザイン性の向上及びポールアンテナの破損防止のため、自動車の窓ガラスにガラスアンテナが設けられる。そして、前述した機器とガラスアンテナが近接して配置されることによって、これらの機器からのノイズがガラスアンテナに影響する。
 この技術分野の背景技術として特開2015-95794号公報(特許文献1)及び特開2016-63416号公報(特許文献2)がある。特許文献1には、センサが発生するノイズのアンテナへの影響を直流的又は容量結合によって車体と結合する導電パターンによって低減する自動車用窓ガラスが記載されている。また、特許文献2(特開2003-211956号公報)には、レーダー装置で生じたノイズがアンテナに伝搬することを抑制するノイズ除去機構が開示されている。
特開2015-95794号公報 特開2016-63416号公報
 しかし、従来のノイズ除去機構は、構造が複雑で、製造コストの上昇の要因となる。また、アンテナの受信周波数帯域で十分なノイズ除去特性がとれず、性能の向上が必要である。
 本発明は、簡易な構成で高性能なノイズ除去パターンの提供を目的とする。
 すなわち、本発明は、車両用窓ガラスであって、電波を受信するアンテナと、前記アンテナに到来するノイズを吸収するノイズ除去パターンとを備え、前記窓ガラスを通して車外の情報を取得する電子機器が、前記窓ガラス上又は前記窓ガラスの近傍に搭載され、前記ノイズ除去パターンは、車体と結合して高周波的にアース電位を与える第1の導電体と、前記第1の導電体から延伸して、前記アンテナと前記電子機器との間に延在する第2の導電体とを有し、前記第2の導電体は、前記アンテナ側寄りに配置されていることを特徴とする車両用窓ガラスである。ここで、「アンテナ側寄りに配置されている」とは、前記アンテナと、前記電子機器との間隔を二等分したときに、前記二等分点よりアンテナ側のいずれかの位置に配置されていることを意味するものである。
 また、本発明は、前記アンテナは、芯線側給電部と、前記芯線側給電部から延伸する芯線側エレメントと、アース側給電部と、前記アース側給電部から延伸するアース側エレメントと、からなる、車両用窓ガラスである。
 また、本発明は、前記第1の導電体は、前記窓ガラスが取り付けられる車体のボディフランジに沿って延在する場所に配置されており、前記第2の導電体は、前記第1の導電体の端部から下方に延伸することを特徴とする車両用窓ガラスである。
 また、本発明は、前記第2の導電体は、長さが異なる複数本の線条が略並行に配置されて構成されることを特徴とする車両用窓ガラスである。
 また、本発明は、前記電子機器は、前記車両用窓ガラス上に搭載されることを特徴とする車両用窓ガラスである。
 また、本発明は、前記第1の導電体の長さLA及び前記第2の導電体の長さLBは、所望のノイズ除去周波数帯から選ばれる一つの任意の周波数の波長をλ、ガラスの波長短縮率をα、接着剤の波長短縮率をβとして、任意の自然数nを用いて、式(1)で定められることを特徴とする車両用窓ガラスである。
 LA/(α×β)+LB/α=n×λ/2 ・・・(1)
 また、本発明は、前記第2の導電体の長さは、所望のノイズ除去周波数帯から選ばれる一つの任意の周波数の波長をλ、ガラスの波長短縮率をαとして、αλ/4で定められることを特徴とする車両用窓ガラスである。
 本発明の代表的な実施形態によれば、所望の帯域で高いノイズ減衰特性を得ることができる。また、アンテナが受信する周波数帯に合わせて第2の導電体の形状(主に長さ)を調整すればよいので、アンテナとノイズ除去パターンとの組み合わせをコンパクトなものとすることができる。
本発明の実施例1の車両用窓ガラスを車内側から見た平面図である。 本発明の実施例1の車両用窓ガラスを車体に取り付けた状態の断面図である。 本発明の実施例2の車両用窓ガラスを車内側から見た平面図である。 本発明の実施例1のノイズ除去特性を示す図である。
 図1、図3は、本発明の実施例の車両用窓ガラスを車内側から見た平面図であり、図2は、実施例1の車両用窓ガラスを車体に取り付けた状態の断面図である。
 実施例1、2において車両用窓ガラス1には、接着剤3によって車両の車体2に取り付けられている。また、窓ガラス1には、アンテナ4と、ノイズ除去パターン5と、電子機器6とが取り付けられている。アンテナ4は、例えば、デジタルテレビ放送波を受信するアンテナであり、窓ガラスの上辺に近い位置に、エレメントを構成するパターンと給電部が設けられる。
 電子機器6は、窓ガラス1上に設けられる。電子機器6は動作時にノイズを放出し、電子機器6に接続されるケーブルからもノイズが放出される。このため、望ましくは、電子機器6及びケーブル7をアンテナ4から離して配置するとよいが、電子機器6が前方を監視するものであることから、前面窓ガラス1の上部に設けられ、アンテナ4と近接せざるを得ない場合がある。
 ノイズ除去パターン5は、車体2に隠れた位置に設けられる幅広の第1の導電体51と、第1の導電体51から下方に延伸する1本又は複数本の第2の導電体52とを含む。第1の導電体51は、接着剤層3を介して車体2と接しているので、車体2と容量結合して高周波的にアース電位となるように、車体2と重なる位置(ボディフランジ2より車体側)に設けられる。なお、接着剤3は、非導電性接着剤でも導電性接着剤でもよい。
 本発明において、所望のノイズ除去周波数帯の例としては、デジタルテレビ放送で使用されうる470MHz~710MHzの周波数帯、Digital Audio Broadcastの放送波で使用されうる174MHz~240MHzの周波数帯、GPS衛星波などで使用されうる、1.2GHz~1.6GHzの周波数帯、ETCなどのITSバンドや、車車間通信波、5G通信などで使用されうる4GHz~6GHzの周波数帯などを挙げることができる。
 <実施例1>
 次に、本発明の実施例を説明する。図1に示すように、実施例1の車両用窓ガラス1には、接着剤3によって車両の車体2に取り付けられている。なお、窓ガラス1の上端が線11であり、符号2の引出線がボディフランジの位置を示す。
 また、窓ガラス1には、アンテナ4と、ノイズ除去パターン5と、電子機器6とが取り付けられている。電子機器6は、車体側の電子回路(例えば、ECU)との間をケーブル7で接続されている。アンテナ4は、例えば、デジタルテレビ放送波を受信するアンテナであり、窓ガラスの上辺に近い位置に、エレメント41を構成するパターンと給電部42とが設けられる。給電部42は、芯線側給電部421及びアース側給電部422を含み、エレメント41は、芯線側給電部421から延伸する芯線側エレメント411と、アース側給電部422から延伸するアース側エレメント412とを含む。図示した例では、芯線側エレメント411が電子機器6やケーブル7(ノイズ源)側に配置されているが、アース側エレメント412が電子機器6やケーブル7(ノイズ源)側に配置されてもよい。なお、図1には、アンテナ4としてデジタルテレビ放送波を受信するアンテナを図示しているが、他の電波(Digital Audio Broadcastの放送波、車車間通信波、路側通信波、GPS衛星波など)を受信するものでもよい。さらに、携帯電話などの移動通信用のアンテナでもよい。
 電子機器6は、窓ガラス1上に設けられる。電子機器6は、例えば、車外の情報を取得するためのセンサ(CCDカメラ、CMOSカメラ、近赤外線レーザ送受信機、超音波送受信機、ミリ波送受信機など)や、安全性を高めるために衝突防止システムや運転支援システムの電子回路である。電子機器6は、典型的には、窓ガラス1上の左右における中央部で、上側のボディフランジから50mm~200mmの位置に設けられるが、窓ガラス1の近傍に設けられてもよい。電子機器6に接続されるケーブル7は、典型的には、乗員の視界を妨げないように、上部に延伸している。
 ノイズ除去パターン5は、車体2に隠れた位置に設けられる幅広の第1の導電体51と、第1の導電体51から下方(望ましくは、ボディフランジ2の略法線方向)に延伸する第2の導電体52とを含む。第1の導電体51をボディフランジに沿って配置することによって、第1の導電体51と車体2とが近接して配置される面積を広くすることができ、第1の導電体51の電位を確実にアース電位にできる。第2の導電体52は、アンテナ4と電子機器6やケーブル7との間に延在するように配置される。このため、第2の導電体52が電子機器6やケーブル7からアンテナ4へ向かうノイズを吸収し、アンテナ4に到来するノイズを低減できる。
 第1の導電体51は、車体2と近接して配置される面積を広くするために、幅広に形成すること望ましいが、第1の導電体51の幅が広くなると、共振周波数が低下し、長さを短くする必要が生じる。また、第1の導電体51の幅が広くなると、Q値が低下するので、共振は弱くなるが、ノイズを除去可能な周波数範囲を広くできる。
 第1の導電体51は、前面が導電体(いわゆるベタパターン)でも、線条を格子状や網目状に形成したものでもよい。格子のピッチは、望ましくは、λ/10以下である。例えば、デジタルテレビ放送周波数帯のノイズを低減する場合、デジタルテレビ放送周波数帯の上限周波数710MHzを考えると格子のピッチは30mm以下が望ましい。
 第2の導電体52は、図示したように、第1の導電体51の端部から下方に延伸しても、第1の導電体51の中央付近から下方に延伸してもよい。第1の導電体51に対する第2の導電体52の配置に自由度が高くなるので。図示したL字型の他、T字型など、形状の自由度が大きくなる。
 第2の導電体52は、アンテナ4側寄りに、好ましくはアンテナ4の近傍に配置するとよい。すなわち、第2の導電体52は、アンテナ4と電子機器6との間隔やアンテナ4とケーブル7との間隔を二等分したときに、該二等分点よりアンテナ側の位置に配置するとよい。なお、第2の導電体52が、アンテナ4のエレメントと結合せず、導波器や反射器として動作しない程度の距離だけ離して配置するとよい。より具体的には、ガラスの波長短縮率をαとして、ノイズ除去パターン5はアンテナ4の給電部からαλ/10~αλ/4の位置に配置するとよい。電子機器6やケーブル7から放射されたノイズのエネルギーの一部はガラス板1の表面を伝って伝搬する。ガラス板1と低仰角でノイズが伝搬する場合、伝搬するノイズのエネルギーが大きくなる。このため、ノイズ除去パターン5はアンテナ4の給電部の近傍に配置するとノイズ除去効果が高くなる。
 また、ノイズ除去パターン5は電子機器6のノイズ除去パターン5側の側面Aやケーブル7からαλ/10~αλ/4の位置に配置してもよい。ノイズ除去パターン5をノイズ源(電子機器6、ケーブル7)の近傍に配置すると、電位が低い第2の導電体52にノイズが吸収されやすく、十分なノイズ除去効果が得られる。
 図2に示すように、ノイズ除去パターン5(第1の導電体51)は、窓ガラス1上、すなわち、ガラス基板1と接着剤層3との間に設けられる。
 第1の導電体51は、接着剤層3を介して車体2と接しているので、車体2と容量結合して高周波的にアース電位となるように、車体2と重なる位置(ボディフランジ2より車体側)に設けられる。なお、導電性接着剤を用いて、第1の導電体51と車体2とを直流的に導通させてもよい。接着剤3に導電性接着剤を用いる場合、第1の導電体51の接触抵抗が50Ω以下となるように第1の導電体51の大きさや接着剤3の特性を調整するとよい。
 第1の導電体51を接着剤3の塗布位置に設けると、第1の導電体51と車体2との間隔が安定して、所望のノイズ除去性能を発揮できる。なお、第1の導電体51を、接着剤3の塗布位置とボディフランジ2との間に設けてもよく、接着剤3の塗布位置と窓ガラス1の端部11との間に設けてもよい。
 図2に示す態様では、ノイズ除去パターン5を窓ガラス1の表面に形成したが、窓ガラス1を合わせガラスで構成する場合、ノイズ除去パターン5を窓ガラス1の内層に形成してもよい。
 ノイズ除去パターン5の導電体51、51は、ガラス面上に導電性のセラミックペーストを所定の幅で印刷し、乾燥後、加熱炉によって焼き付けて形成される。また、アンテナ4を構成する導体(線条、給電部)は、ガラス面上に導電性のセラミックペーストによって各線条の幅を約0.7mmで印刷し、乾燥後、加熱炉によって焼き付けて形成される。光透過性の樹脂フィルム上に形成された導電性パターンによってアンテナ導体を形成し、樹脂フィルムをガラス板に貼付してもよい。
 ここまで、ノイズ除去パターン5を前面窓ガラスに設ける例を説明したが、後面窓ガラスに設けてもよい。さらに、センサなどのノイズ源となる機器が搭載されていれば、側面窓ガラスにノイズ除去パターンを設けてもよい。
 次に、第1の導電体51及び第2の導電体52の長さについて説明する。ノイズ除去パターン5は、デジタルテレビ放送周波数帯のノイズを低減する場合、ボディフランジ2に沿って150mm、ボディフランジの法線方向に150mm内に収まる大きさが望ましい。具体的には、接着剤3が導電性である場合と非導電性である場合とで第1の導電体51及び第2の導電体52の長さが異なる。
 まず、接着剤3が非導電性である場合、ノイズ除去パターン5は直流的にはアースされておらず、端部が自由端となるので、λ/2で共振させるとよい。具体的には、第1の導電体51の長さと第2の導電体52の長さの合計は、第1の導電体51の長さをLA、第2の導電体52の長さをLB、所望のノイズ除去周波数帯の下限の波長をλ、ガラスの波長短縮率をα、接着剤の波長短縮率をβとして、式(2)で表すことができる。
 LA/(α×β)+LB/α=n×λ/2 ・・・(2)
 式(1)において、nは任意の自然数である。ノイズ除去パターン5の大きさは、式(1)の±10%程度の許容差内であれば特性に大きな変化はない。
 なお、第2の導電体52が第1の導電体51の中央付近から下方する場合、第1の導電体51及び第2の導電体52の長さは、第2の導電体52と第1の導電体51との接続位置から第1の導電体51の端部までの長い方の長さと第2の導電体52の長さとの合計長が、上式(1)を満たせばよい。
 一方、接着剤3が導電性である場合、ノイズ除去パターン5は第1の導電体51において(すなわち、パターンの片端が)アースされているので、λ/4で共振させるとよい。すなわち、第1の導電体51は車体2と導通して同一電位となるので、高周波的に共振しなくなり、効果がなくなり。具体的には、第2の導電体52の長さが第2の導電体52は、所望のノイズ除去周波数において、αλ/4の長さが望ましく、±20%程度の許容差内であれば特性に大きな変化はない。
 このように、本実施形態では、周波数特性を有するようにノイズ除去パターン5を構成するので、所望の周波数のノイズを多く吸収できる。
 <実施例2>
 図3は、実施例2の車両用窓ガラスを車内側から見た平面図である。実施例2では、実施例1との相違を主に説明し、実施例1で説明した各構成と同じ符号を付しそれらの説明は省略する。そのため、特記しない限り、実施例1の各構成の位置関係は実施例2でも同じである。
 実施例2では、前述した実施例1と異なり、略並行に配置された第2の導電体52を複数設けている。図では、2本の第2の導電体52を設けているが、3本以上でもよく、ノイズ除去特性との関係で適宜調整するとよい。実施例2では第2の導電体52を複数設けることによって、ノイズ除去性能を向上できる。
 なお、複数の第2の導電体52の長さを異なる長さにしてもよい。第2の導電体52の長さを異ならせることによって、第2の導電体52の共振周波数を異ならせ、広い周波数帯域でノイズ除去効果が得られる。
 また、複数の第2の導電体52の配置間隔は、5~10mm程度が望ましい。これは、複数の第2の導電体52が近接して配置され、強く結合すると1本の導電体として機能し、一方、複数の第2の導電体52が離れて配置されると、ノイズ除去パターン5の共振関係が崩れ、いずれの場合でもノイズ除去効果が低減するからである。
 図4は、実施例1のノイズ除去特性を示す図である。図4には、デジタルテレビ放送周波数帯における、実施例1のノイズ除去パターンの特性と、バリエーションの形態の特性を示す。
 図示するように、第2の導電体52の長さが90mmの場合、520MHz付近でノイズ減衰量が大きくなり、デジタルテレビ放送周波数帯の低域側(470~600MHz)において、-4dB以上の減衰量が得られた。
 また、第2の導電体52の長さを70mm、90mm、100mmと変化させると、ノイズ減衰量が大きい周波数(共振周波数)が620MHz、520MHz、480MHzと変化し、第2の導電体52が長くなるとノイズを減衰できる周波数が低下することが分かる。また、第2の導電体52が長くなるとノイズを減衰するための共振特性が鈍化し、広帯域でノイズを除去できることが分かる。
 以上、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。
 本願は2018年3月22日に日本国特許庁に出願された特願2018-55322に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
 

Claims (7)

  1.  車両用窓ガラスであって、
     電波を受信するアンテナと、
     前記アンテナに到来するノイズを吸収するノイズ除去パターンとを備え、
     前記窓ガラスを通して車外の情報を取得する電子機器が、前記窓ガラス上又は前記窓ガラスの近傍に搭載され、
     前記ノイズ除去パターンは、車体と結合して高周波的にアース電位を与える第1の導電体と、前記第1の導電体から延伸して、前記アンテナと前記電子機器との間に延在する第2の導電体とを有し、
     前記第2の導電体は、前記アンテナ側寄りに配置されていることを特徴とする車両用窓ガラス。
  2.  請求項1に記載の車両用窓ガラスであって、
     前記アンテナは、芯線側給電部と、前記芯線側給電部から延伸する芯線側エレメントと、アース側給電部と、前記アース側給電部から延伸するアース側エレメントと、からなることを特徴とする車両用窓ガラス。
  3.  請求項1又は2に記載の車両用窓ガラスであって、
     前記第1の導電体は、前記窓ガラスが取り付けられる車体のボディフランジに沿って延在する場所に配置されており、
     前記第2の導電体は、前記第1の導電体の端部から下方に延伸することを特徴とする車両用窓ガラス。
  4.  請求項1から3のいずれか一つに記載の車両用窓ガラスであって、
     前記第2の導電体は、長さが異なる複数本の線条が略並行に配置されて構成されることを特徴とする車両用窓ガラス。
  5.  請求項1から4のいずれか一つに記載の車両用窓ガラスであって、
     前記電子機器は、前記車両用窓ガラス上に搭載されることを特徴とする車両用窓ガラス。
  6.  請求項1から5のいずれか一つに記載の車両用窓ガラスであって、
     前記第1の導電体の長さLA及び前記第2の導電体の長さLBは、所望のノイズ除去周波数帯から選ばれる一つの任意の周波数の波長をλ、ガラスの波長短縮率をα、接着剤の波長短縮率をβとして、任意の自然数nを用いて、式(3)で定められることを特徴とする車両用窓ガラス。
     LA/(α×β)+LB/α=n×λ/2 ・・・(3)
  7.  請求項1から6のいずれか一つに記載の車両用窓ガラスであって、
     前記第2の導電体の長さは、所望のノイズ除去周波数帯から選ばれる一つの任意の周波数の波長をλ、ガラスの波長短縮率をαとして、αλ/4で定められることを特徴とする車両用窓ガラス。
     
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