(57)【要約】      （修正有）【課題】ウインドシールドのガラス裏面からの反射波を考慮することにより、ウインドシールドを通過する送信波の損失を低減する車両を提供する。【解決手段】車両は、車体と、駆動機構と、ウインドシールドと、車室内に設けられたアンテナ部と、ウインドシールドのアンテナ部側の表面上に密着した誘電体層４１から構成される反射抑制層４と、を備える。誘電体層の屈折率は、ウインドシールドのガラス層の屈折率よりも小さく、かつ空気の屈折率よりも大きい。誘電体層は、ウインドシールドの最内ガラス層のアンテナ部側とは反対側の境界面で生じる送信波の反射波と、誘電体層のアンテナ部側の表面で生じる送信波の反射波との干渉により送信波の反射を抑制する厚さを有する。【選択図】図６
2017161431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体を移動させる駆動機構と、
車室内と外部との間に位置し、少なくとも前記車室内側の表面がガラス層で覆われるウインドシールドと、
前記車室内に設けられ、前記車室内から前記ウインドシールドを通して前記外部へとミリ波帯の電波である送信波を送出し、前記外部から前記ウインドシールドを通して前記車室内へと入射する反射波を受けるアンテナ部と、
前記ウインドシールドの前記アンテナ部側の表面上に密着した少なくとも１つの誘電体層から構成される反射抑制層と、
前記アンテナ部に高周波電力を出力する高周波発信器と、
前記アンテナ部で受けた電波が入力され受信信号を出力する受信器と、
を備え、
前記少なくとも１つの誘電体層の屈折率は、前記ガラス層の屈折率よりも小さく、かつ空気の屈折率よりも大きく、
前記送信波の、前記反射抑制層に対する水平偏波成分は、垂直偏波成分よりも大きく、
主ローブの中心における前記送信波の前記反射抑制層への入射角をθｉ、空気の屈折率をｎｉ、ｍを前記少なくとも１つの誘電体層の数として前記アンテナ部側からｊ番目の誘電体層の厚さをｄｓｊ、その屈折率をｎｓｊ、前記ガラス層の厚さをｄｇ、その屈折率をｎｇ、空気中の前記送信波の波長をλ、ＭおよびＮを０以上の整数とするとき、
【数２７】
2017161431.tif 000029
が満たされる、車両。
【請求項２】
車体と、
前記車体を移動させる駆動機構と、
車室内と外部との間に位置し、少なくとも前記車室内側の表面がガラス層で覆われるウインドシールドと、
前記車室内に設けられ、前記車室内から前記ウインドシールドを通して前記外部へとミリ波帯の電波である送信波を送出し、前記外部から前記ウインドシールドを通して前記車室内へと入射する反射波を受けるアンテナ部と、
前記ウインドシールドの前記アンテナ部側の表面上に密着した少なくとも１つの誘電体層から構成される反射抑制層と、
前記アンテナ部に高周波電力を出力する高周波発信器と、
前記アンテナ部で受けた電波が入力され受信信号を出力する受信器と、
を備え、
前記少なくとも１つの誘電体層の屈折率は、前記ガラス層の屈折率よりも小さく、かつ空気の屈折率よりも大きく、
前記送信波の、前記反射抑制層に対する垂直偏波成分は、水平偏波成分よりも大きく、
主ローブの中心における前記送信波の前記反射抑制層への入射角をθｉ、空気の屈折率をｎｉ、ｍを前記少なくとも１つの誘電体層の数として前記アンテナ部側からｊ番目の誘電体層の厚さをｄｓｊ、その屈折率をｎｓｊ、前記ガラス層の厚さをｄｇ、その屈折率をｎｇ、前記ガラス層の前記アンテナ側とは反対側に接する誘電体層または空気層の屈折率をｎｒ、空気中の前記送信波の波長をλ、ＭおよびＮを０以上の整数として、
【数２８】
2017161431.tif 000030
が満たされ、
【数２９】
2017161431.tif 000031
が満たされる、車両。
【請求項３】
前記ｊが１である、請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
前記ｊが２以上であり、前記アンテナ部側から２番目以降の誘電体層の屈折率は、前記アンテナ部側に隣接する誘電体層の屈折率よりも大きい、請求項１または２に記載の車両。
【請求項５】
前記主ローブの中心における前記送信波の前記反射抑制層への入射角は１０度よりも大きい、請求項１ないし４のいずれかに記載の車両。
【請求項６】
前記アンテナ部と前記ウインドシールドとの間に位置し、前記アンテナ部の前方を覆うアンテナカバーを有し、
前記アンテナカバーが前記反射抑制層を兼ねる、請求項１ないし５のいずれかに記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内にアンテナ部が設けられた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ波を放射し、反射波を受信するためのアンテナを、フロントノーズ部分、または、リアゲート付近に装備した自動車が存在する。しかし、これらの部位は、自動車が他の車両や物体と衝突する際には、たとえそれが軽微なものであったとしても、真っ先に変形、破損する部位である。そこに取り付けられているレーダも、同様に破損する可能性が高い。レーダは自動車の安全を確保するために必要な機器であり、わずかの接触事故で機能しなくなることは好ましくない。自動運転が実用化されるようになれば、尚更である。
【０００３】
レーダ装置を車室内に搭載すれば、そのような事態は発生し難くなる。しかし、ガラスを含むウインドシールドを通してレーダ波を送受信しなければならない。この場合、ガラスでの反射や吸収が起きることは避け難く、レーダの検知能力は制限されてしまう。
【０００４】
そこで、欧州特許第８８８６４６号明細書には、通信用のアンテナを車室内に設置する際に、ガラスによる電波の反射を抑制するために、ガラスとアンテナの放射面の間に誘電体中間素子を配置する方法が開示されている。また、欧州特許第８８８６４６号明細書では、ガラスとアンテナとの間の電気的に有効な間隔が半波長の数倍に調整される。
【特許文献１】欧州特許第８８８６４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ガラスの表面における反射波と、ガラスの裏面からの反射波との重なりによるガラス全体の反射には、ガラスの厚さが影響する。しかし、通常、ウインドシールドのガラスの厚さは自由に選択することはできない。そのため、これまでガラス裏面からの反射波の影響は検討されなかった。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ウインドシールドのガラス裏面からの反射波を考慮することにより、ウインドシールドを通過する送信波の損失を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の例示的な車両は、車体と、前記車体を移動させる駆動機構と、車室内と外部との間に位置し、少なくとも前記車室内側の表面がガラス層で覆われるウインドシールドと、前記車室内に設けられ、前記車室内から前記ウインドシールドを通して前記外部へとミリ波帯の電波である送信波を送出し、前記外部から前記ウインドシールドを通して前記車室内へと入射する反射波を受けるアンテナ部と、前記ウインドシールドの前記アンテナ部側の表面上に密着した少なくとも１つの誘電体層から構成される反射抑制層と、前記アンテナ部に高周波電力を出力する高周波発信器と、前記アンテナ部で受けた電波が入力され受信信号を出力する受信器とを備える。
【０００８】
前記少なくとも１つの誘電体層の屈折率は、前記ガラス層の屈折率よりも小さく、かつ空気の屈折率よりも大きい。前記送信波の、前記反射抑制層に対する水平偏波成分は、垂直偏波成分よりも大きい。
【０００９】
主ローブの中心における前記送信波の前記反射抑制層への入射角をθｉ、空気の屈折率をｎｉ、ｍを前記少なくとも１つの誘電体層の数として前記アンテナ部側からｊ番目の誘電体層の厚さをｄｓｊ、その屈折率をｎｓｊ、前記ガラス層の厚さをｄｇ、その屈折率をｎｇ、空気中の前記送信波の波長をλ、ＭおよびＮを０以上の整数とするとき、
【数１】
2017161431.tif 000003
が満たされる。
【００１０】
本発明の他の一の例示的な車両は、車体と、前記車体を移動させる駆動機構と、車室内と外部との間に位置し、少なくとも前記車室内側の表面がガラス層で覆われるウインドシールドと、前記車室内に設けられ、前記車室内から前記ウインドシールドを通して前記外部へとミリ波帯の電波である送信波を送出し、前記外部から前記ウインドシールドを通して前記車室内へと入射する反射波を受けるアンテナ部と、前記ウインドシールドの前記アンテナ部側の表面上に密着した少なくとも１つの誘電体層から構成される反射抑制層と、前記アンテナ部に高周波電力を出力する高周波発信器と、前記アンテナ部で受けた電波が入力され受信信号を出力する受信器とを備える。
【００１１】
前記少なくとも１つの誘電体層の屈折率は、前記ガラス層の屈折率よりも小さく、かつ空気の屈折率よりも大きい。前記送信波の、前記反射抑制層に対する垂直偏波成分は、水平偏波成分よりも大きい。
【００１２】
主ローブの中心における前記送信波の前記反射抑制層への入射角をθｉ、空気の屈折率をｎｉ、ｍを前記少なくとも１つの誘電体層の数として前記アンテナ部側からｊ番目の誘電体層の厚さをｄｓｊ、その屈折率をｎｓｊ、前記ガラス層の厚さをｄｇ、その屈折率をｎｇ、前記ガラス層の前記アンテナ側とは反対側に接する誘電体層または空気層の屈折率をｎｒ、空気中の前記送信波の波長をλ、ＭおよびＮを０以上の整数として、
【数２】
2017161431.tif 000004
が満たされ、
【数３】
2017161431.tif 000005
が満たされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ウインドシールドを通過する送信波の損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、車両を簡略化して示す側面図である。
【図２】図２は、ウインドシールドの断面図である。
【図３】図３は、ウインドシールドの正面図である。
【図４】図４は、レーダ装置、ウインドシールドおよび反射抑制層の断面図である。
【図５】図５は、レーダ装置の構成の概略を示すブロック図である。
【図６】図６は、送信波が反射抑制層および最内ガラス層に入射する様子を示す図である。
【図７】図７は、反射抑制層が存在しない場合に送信波が最内ガラス層に入射する様子を示す図である。
【図８】図８は、複数の誘電体層を有する反射抑制層を示す断面図である。
【図９】図９は、反射抑制層の他の例を示す正面図である。
【図１０】図１０は、反射抑制層の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の例示的な一の実施形態に係る車両１を簡略化して示す側面図である。車両１は乗用車であり、車載用レーダ装置１１（以下、「レーダ装置」という。）を含む。
【００１６】
レーダ装置１１は、衝突回避、運転補助、自動運転等に利用される。レーダ装置１１は、車両１のウインドシールド１２の内面に取り付けられ、車室１３内に位置する。車室１３は外部から完全に仕切られた空間である必要はなく、例えば、天井が開放されていてもよい。レーダ装置１１は、ウインドシールド１２に取り付けられるバックミラー１４の前方に位置する。車両１は、車体１０と、車体１０を移動させる駆動機構１５を含む。駆動機構１５は、エンジン、操舵機構、動力伝達機構、車輪等により構成される。
【００１７】
ウインドシールド１２は、車体１０に固定され、車室１３内と外部との間に位置する。ウインドシールド１２は、２枚のガラスの間にフィルムを挟んだ合わせガラスである。レーダ装置１１はウインドシールド１２の内面に直接的またはブラケット等の取付用部材を介して間接的に固定される。別の取付形態として、バックミラー（rear view mirror）あるいは天井に取り付けることもできる。本実施形態では、レーダ装置１１はブラケットを介してウインドシールド１２に間接的に固定される。
【００１８】
図２に示すように、ウインドシールド１２は、最内ガラス層１２１と、最外ガラス層１２２と、中間樹脂層１２３と、を含む。中間樹脂層１２３は、最内ガラス層１２１と最外ガラス層１２２との間に挟まれる。すなわち、車室１３内からみて、最内ガラス層１２１、中間樹脂層１２３、最外ガラス層１２２がこの順に並ぶ。ウインドシールド１２では、車室１３内側の表面がガラス層の表面であれば、すなわち、少なくとも車室１３内側の表面がガラスで覆われるのであれば、他の構造が採用されてよい。
【００１９】
ウインドシールド１２の車室１３内側の表面には反射抑制層４が設けられる。反射抑制層４は、シート状の誘電体層４１を含む。誘電体層４１の詳細については後述する。本実施形態では、最内ガラス層１２１および最外ガラス層１２２はソーダ石灰ガラスである。最内ガラス層１２１の光学特性と最外ガラス層１２２の光学特性とは同じでも異なってもよい。中間樹脂層１２３は、好ましくは、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）である。中間樹脂層１２３は、積層された複数の樹脂層により構成されてもよい。
【００２０】
図３および図４は、ウインドシールド１２に取り付けられたレーダ装置１１の一部および反射抑制層４を示す図である。図３では、ウインドシールド１２の前方から車室１３内を見た様子を示す。図４では、ウインドシールド１２におよそ垂直なレーダ装置１１、ウインドシールド１２および反射抑制層４の断面を示す。図４では、最内ガラス層１２１、中間樹脂層１２３、最外ガラス層１２２を区別することなく、１つの層にてウインドシールド１２を示している。
【００２１】
誘電体層４１は、ウインドシールド１２の車室１３内側の表面、すなわち、後述のアンテナ部２１側の表面に接着され、当該表面に密着する。誘電体層４１は、ウインドシールド１２の一部のみを覆う。ウインドシールド１２の表面に沿う誘電体層４１の幅は、下方に向かうに従って大きい。誘電体層４１は、非晶質樹脂シートであり、例えば、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）である。誘電体層４１は、他の材料で形成されてよい。レーダ装置１１がカメラを含む場合、誘電体層４１は透明であることが好ましい。レーダ装置１１の機能に支障がない場合には、誘電体層４１が不透明であってもよい。
【００２２】
既述のように、レーダ装置１１は、図示省略のブラケットを介してウインドシールド１２に固定される。レーダ装置１１はブラケットに対して着脱自在である。レーダ装置１１は、アンテナ部２１と、アンテナカバー２５と、を含む。アンテナ部２１は、車室１３内からウインドシールド１２を通して外部へとレーダ波である電波を送出し、外部からウインドシールド１２を通して車室１３内へと入射する反射波を受ける。
【００２３】
アンテナ部２１は、送信アンテナ２１１と、複数の受信アンテナ２１２と、を含む。送信アンテナ２１１は、ミリ波帯の電波である送信波を送出する。各受信アンテナ２１２は、送信波に起因する反射波を受ける。送信アンテナ２１１および受信アンテナ２１２は、例えばホーンアンテナである。送信アンテナ２１１および受信アンテナ２１２は、ホーンアンテナ以外のアンテナであってもよい。ミリ波を送受信できるアンテナであれば、どのようなものが用いられてもよい。送信アンテナ２１１は、主ローブの中心の方向、すなわち、主ローブのピークの方向が水平方向に向けられることが好ましい。図３の例では、アンテナ部２１は、２つの受信アンテナ２１２を含む。アンテナ部２１は、３以上の受信アンテナ２１２を含んでよい。アンテナ部２１は、複数の送信アンテナ２１１を含んでもよい。送信アンテナと受信アンテナとは兼用されてもよい。
【００２４】
アンテナ部２１の各ホーンアンテナでは、ＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）、伝送線路（具体的には、マイクロストリップ線路、トランスデューサ、導波管）、ホーンの順に信号を送受信するための構成が電気的または空間的に接続される。ホーンアンテナを利用することにより、アンテナの高さ方向の幅を小さく抑えつつ利得を確保することができ、レーダ装置１１の前方投影面積を小さくすることができる。これにより、乗員の視野を妨げることなくフロントガラス付近にレーダ装置１１を配置することができる。
【００２５】
アンテナカバー２５は、ウインドシールド１２とアンテナ部２１との間に位置し、アンテナ部２１の前方を覆う。アンテナカバー２５は樹脂にて成型される。アンテナカバー２５の前面、すなわち、外側の面は黒色である。これにより、車外から見てアンテナ部２１が目立つことが防止され、車両１の美観が確保される。アンテナカバー２５は、レドムとも呼ばれる。
【００２６】
図５は、レーダ装置１１の構成の概略を示すブロック図である。レーダ装置１１は、高周波発振器３１２と、受信器３２と、検出部３５と、をさらに含む。受信器３２は、ミキサ３２１と、Ａ／Ｄ変換器３２２と、を含む。送信アンテナ２１１は高周波発振器３１２に接続される。高周波発振器３１２により、送信アンテナ２１１に高周波電力が出力される。これにより、送信アンテナ２１１から送信波が送出される。ここでは、送信波の、反射抑制層４に対する垂直偏波成分が、水平偏波成分よりも大きい。
【００２７】
各受信アンテナ２１２は、ミキサ３２１およびＡ／Ｄ変換器３２２に順に接続される。Ａ／Ｄ変換器３２２は検出部３５に接続される。受信アンテナ２１２では、送信波が外部の対象物にて反射して得られる反射波が受けられる。受信アンテナ２１２で受けた電波の信号は、ミキサ３２１に入力される。ミキサ３２１には高周波発振器３１２からの信号も入力され、両信号が合わされることにより、送信波と反射波との周波数の差を示すビート信号が得られる。ビート信号は、Ａ／Ｄ変換器３２２にてデジタル信号に変換され、受信信号として検出部３５に出力される。検出部３５では、ビート信号をフーリエ変換してさらに演算処理を行うことにより、対象物の位置、速度等が求められる。
【００２８】
次に、反射抑制層４の詳細について述べる。図６は、送信波が反射抑制層４およびウインドシールド１２の最内ガラス層１２１（図２参照）に入射する様子を示す図である。なお、送信波の入射角は、送信アンテナ２１１の主ローブの中心における送信波の対象物への入射角を指すものとする。
【００２９】
ここで、図６の反射抑制層４の屈折率、すなわち、誘電体層４１の屈折率は、最内ガラス層１２１の屈折率よりも小さく、かつ、空気の屈折率よりも大きい。したがって、仮に、誘電体層４１を省略した場合におけるウインドシールド１２のアンテナ部２１側の表面における反射率に比べて、誘電体層４１のアンテナ部２１側の表面４１１における反射率がある程度低減される。なお、誘電体層４１の屈折率は、気泡や別材料の導入により調整されてよい。
【００３０】
ここで、誘電体層４１に入射し、さらに最内ガラス層１２１に入射し、最内ガラス層１２１と中間樹脂層１２３との間の境界で反射する送信波に注目する。図６中にて太い矢印にて示すように、表面４１１上のＡ点から誘電体層４１内に入射した送信波は、誘電体層４１とウインドシールド１２との境界面４１２上のＢ点で最内ガラス層１２１に入射する。さらに、送信波は最内ガラス層１２１と中間樹脂層１２３との境界面１２４上のＣ点で反射し、反射波として境界面４１２上のＤ点に戻る。Ｄ点から誘電体層４１に入射した反射波は表面４１１上のＥ点に戻り、Ｅ点から車室内に進む。なお、上記説明における境界面や表面における電波の通過や反射は、正確には、電波の一部の通過や反射を意味する。
【００３１】
Ｅ点を通過する当該反射波と、アンテナ部２１側から表面４１１上のＥ点に入射して反射する送信波とが逆位相となっていれば、すなわち、両者の位相がπずれていれば、両者が打ち消し合う。その結果、表面４１１に入射して反射する送信波の表面４１１における反射が抑制される。
【００３２】
以下、境界面１２４で生じる送信波の反射波と、表面４１１で反射する送信波、すなわち、表面４１１で生じる送信波の反射波との干渉により送信波の反射を抑制する誘電体層４１について説明する。以下の説明では、送信波の誘電体層４１への入射角をθｉ、送信波の誘電体層４１における屈折角をθｓ、送信波の最内ガラス層１２１における屈折角をθｇ、空気の屈折率をｎｉ、誘電体層４１の厚さをｄｓ、誘電体層４１の屈折率をｎｓ、最内ガラス層１２１の厚さをｄｇ、最内ガラス層１２１の屈折率をｎｇ、空気中の送信波の波長をλとする。まず、点Ａから点Ｂ，Ｃ，Ｄを経由して点Ｅに至る光路長Ｌａ−ｅは、数４にて表される。
【００３３】
【数４】
2017161431.tif 000006
【００３４】
一方、アンテナ部２１から誘電体層４１に入射する送信波の進行方向に関するＡ点とＥ点との間の光路長δは、数５で表される。
【００３５】
【数５】
2017161431.tif 000007
【００３６】
送信波の、反射抑制層４に対する水平偏波成分が垂直偏波成分よりも大きい場合、すなわち、電界の向きがウインドシールド１２に平行な場合、送信波において、水平偏波成分のウインドシールド１２および反射抑制層４に対する特性が支配的となる。この場合、境界面１２４で生じる送信波の反射波と、表面４１１で反射する送信波とを、表面４１１にて逆位相とするための条件は、数６となる。ここで、Ｎは０以上の整数である。空気層および中間樹脂層１２３の屈折率は最内ガラス層１２１の屈折率ｎｇよりも小さい。数６では、空気層からＥ点に入射する送信波の反射において、位相が反転する、すなわち、位相がπだけずれる。
【００３７】
【数６】
2017161431.tif 000008
【００３８】
数４および数５を数６に代入すると数７となる。
【００３９】
【数７】
2017161431.tif 000009
【００４０】
数７を数８のように変形し、さらに数９に変形する。
【００４１】
【数８】
2017161431.tif 000010
【００４２】
【数９】
2017161431.tif 000011
【００４３】
数９は、スネルの法則を用いて数１０となり、さらに数１１と変形し、最終的に数１２が得られる。
【００４４】
【数１０】
2017161431.tif 000012
【００４５】
【数１１】
2017161431.tif 000013
【００４６】
【数１２】
2017161431.tif 000014
【００４７】
境界面１２４で生じる送信波の反射波と、表面４１１で反射する送信波との位相のずれが（π±π／８）の範囲であれば、誘電体層４１の表面４１１における送信波の反射を抑制することが可能であると考えられる。この場合、送信波の誘電体層４１への入射角θｉ、すなわち、ウインドシールド１２の傾斜角に応じた、誘電体層４１の厚さｄｓおよび屈折率ｎｓの好ましい条件は、数１３となる。
【００４８】
【数１３】
2017161431.tif 000015
【００４９】
上記条件は、最内ガラス層１２１の厚さｄｇが、誘電体層４１が存在しない場合に最内ガラス層１２１単体では反射抑制に不利な場合に適している。この場合、図７に示すように、点Ｂから点Ｃを経由して点Ｄに至る光路長Ｌｂ−ｄと、送信波の進行方向に関するＢ点とＤ点との間の光路長δ’は、Ｍを０以上の整数として数１４にて示す関係となる。
【００５０】
【数１４】
2017161431.tif 000016
【００５１】
数１４を数６に準じて変形し、さらに、（π／８）の波長のずれを許容する場合、最内ガラス層１２１の厚さｄｇは、数１５を満たす。
【００５２】
【数１５】
2017161431.tif 000017
【００５３】
以上のことから、最内ガラス層１２１の厚さｄｇおよび屈折率ｎｇが数１５の条件を満し、かつ、送信波の、反射抑制層４に対する水平偏波成分が垂直偏波成分よりも大きい場合、誘電体層４１の厚さｄｓおよび屈折率ｎｓは数１３を満たすことが好ましい。これにより、境界面１２４で生じる送信波の反射波と、表面４１１で生じる送信波の反射波との干渉により送信波の反射を抑制することができる。
【００５４】
送信波の、反射抑制層４に対する垂直偏波成分が水平偏波成分よりも大きい場合、すなわち、電界の向きがウインドシールド１２に対する入射面に平行な場合、送信波において、垂直偏波成分のウインドシールド１２および反射抑制層４に対する特性が支配的となる。この場合、θｇとこれに対応するブリュースター角との大小関係、および、θｉとこれに対応するブリュースター角との大小関係に応じて、Ｌａ−ｅに求められる条件が変化する。
【００５５】
θｉに対応するブリュースター角θｉｂは、数１６にて表される。
【００５６】
【数１６】
2017161431.tif 000018
【００５７】
θｇに対応するブリュースター角θｇｂが得られるθｉ（以下、θｉｇｂと表現する。）は、中間樹脂層１２３の屈折率ｎｒを用いて数１７にて表現される。数１７を数１８、数１９へと変形した後、数２０が得られる。
【００５８】
【数１７】
2017161431.tif 000019
【００５９】
【数１８】
2017161431.tif 000020
【００６０】
【数１９】
2017161431.tif 000021
【００６１】
【数２０】
2017161431.tif 000022
【００６２】
垂直偏波の位相は、ブリュースター角にて反転するため、θｉがθｉｂおよびθｉｇｂのいずれよりも大きい、または、いずれよりも小さい場合、誘電体層４１の望ましい条件は、数１３と同様になる。θｉがθｉｂおよびθｉｇｂのいずれかと等しい、または、これらの間の値をとる場合、誘電体層４１の望ましい条件は、数１３の条件から（λ／２）だけずれる。
【００６３】
具体的には、θｉがθｉｂおよびθｉｇｂのいずれよりも大きい、または、いずれよりも小さい場合、数１３および数１５が満たされることが好ましく、θｉがθｉｂおよびθｉｇｂのいずれかと等しい、または、これらの間の値をとる場合、数２１および数２２が満たされることが好ましく、数２１および数２２から数２３および数２４がそれぞれ導かれる。
【００６４】
【数２１】
2017161431.tif 000023
【００６５】
【数２２】
2017161431.tif 000024
【００６６】
【数２３】
2017161431.tif 000025
【００６７】
【数２４】
2017161431.tif 000026
【００６８】
以上のように、車両１は、アンテナ部２１とウインドシールド１２との間にて、ウインドシールド１２の表面上に密着した誘電体層４１を備える。誘電体層４１の屈折率は、ウインドシールド１２の最内ガラス層１２１の屈折率よりも小さく、かつ、空気の屈折率よりも大きい。また、誘電体層４１は、最内ガラス層１２１と中間樹脂層１２３が密着する境界面１２４で生じる送信波の反射波と、表面４１１で生じる送信波の反射波との干渉により送信波の反射を抑制する厚さを有する。これにより、ウインドシールド１２を通過する送信波の損失を低減することができ、電波の送受信の効率を向上することができる。
【００６９】
送信アンテナ２１１の主ローブの中心における送信波の反射抑制層４への入射角は１０°よりも大きいことが好ましい。換言すると、ウインドシールド１２を送信アンテナ２１１の放射面に対して大幅に傾斜させることが可能である。したがって、様々なデザインの車両１の、多様な部位にレーダ装置１１を取り付けることが可能である。
【００７０】
反射抑制層４では、誘電体層４１のアンテナ部２１側の表面４１１に密着する追加の誘電体層が設けられてもよい。すなわち、反射抑制層４は少なくとも１つの誘電体層から構成される。図８の例では、２つの誘電体層４２，４３が誘電体層４１の表面４１１に順に積層される。誘電体層の数は２であってもよく、４以上であってもよい。互いに隣接する誘電体層は、密着する。中間の誘電体層４２の屈折率は、外側の誘電体層４１の屈折率よりも小さく、かつ、空気の屈折率よりも大きいことが好ましい。内側の誘電体層４３の屈折率は、誘電体層４２の屈折率よりも小さく、かつ、空気の屈折率よりも大きいことが好ましい。このように、誘電体層の屈折率をアンテナ部２１に向かって漸次減少させることにより、各境界面での反射を低減することができる。
【００７１】
ｍを１以上の整数として、反射抑制層４においてｍ個の誘電体層が積層され、アンテナ部２１側からｊ番目の誘電体層の厚さをｄｓｊ、その屈折率をｎｓｊとすると、上記数１３は、一般的に数２５にて表現することができる。上記数２３は、一般的に数２６にて表現することができる。ただし、ブリュースター角の条件における上記数１６のｎｓは、ｎｓ１に置き換えられる。
【００７２】
【数２５】
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【００７３】
【数２６】
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【００７４】
好ましくは、アンテナ部２１側から２番目以降の誘電体層の屈折率は、アンテナ部２１側に隣接する誘電体層の屈折率よりも大きい。いずれの誘電体層の屈折率も、ガラス層の屈折率よりも小さく、かつ空気の屈折率よりも大きい。
【００７５】
反射抑制層４として、屈折率が厚さ方向において漸次変化する単一の誘電体層が設けられてもよい。屈折率は、入射側からウインドシールド１２に向かって漸次増大する。この場合、例えば、厚さ１／２の位置における屈折率を代表値として用い、上記条件を定める。
【００７６】
図９および図１０は、反射抑制層４ａの他の例を示す図であり、ウインドシールド１２に取り付けられたレーダ装置１１の一部および反射抑制層４ａを示す。図９および図１０は、図３および図４にそれぞれ対応する。
【００７７】
反射抑制層４ａは、少なくとも１つの誘電体層を含み、板状である。反射抑制層４ａは、アンテナ部２１とウインドシールド１２との間に位置し、アンテナ部２１の開口の前方を覆う。反射抑制層４ａは、レーダ装置１１のアンテナカバーを兼ねる。換言すると、アンテナカバーが反射抑制層４ａを兼ねる。以下、反射抑制層４ａを「誘電体カバー４ａ」と呼ぶ。誘電体カバー４ａの誘電体層は、例えばＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂等により形成される。誘電体カバー４ａは、可撓性を有する。
【００７８】
誘電体カバー４ａには、２つの軸受４９が設けられる。２つの軸受４９は、誘電体カバー４ａの上部において、アンテナ部２１側の面上に固定される。アンテナ部２１は、１つの軸受２６１を含む。軸受２６１は、アンテナ部２１の上部に設けられる。軸受２６１は、およそ水平方向に並ぶ２つの軸受４９の間に位置する。２つの軸受４９および１つの軸受２６１は、１つの軸２６２を共有する。これにより、誘電体カバー４ａの上部が、アンテナ部２１の上部に対して回転可能に支持される。例えば、誘電体カバー４ａのアンテナ部２１に対する角度は、±１０°程度で可変である。実際には、軸受２６１はウインドシールド１２に近接した位置に配置され、軸２６２は、誘電体カバー４ａの上部に対してウインドシールド１２に向けた圧力を与える。
【００７９】
誘電体カバー４ａには、下側カバー４４およびロッド４８が設けられる。下側カバー４４は、アンテナ部２１の下部に向かって伸びる。下側カバー４４は、軸受４５を含む。軸受４５には、ロッド４８の先端が接続される。軸受４５により、ロッド４８が回動可能に支持される。ロッド４８は、コイルばね４６に挿入される。コイルばね４６における軸受４５側の一端は、ロッド４８に固定される。コイルばね４６の他端は、アンテナ部２１の下部に設けられる支持部４７と接触する。コイルばね４６は、誘電体カバー４ａの下部に対してウインドシールド１２に向けた圧力を与える。その結果、誘電体カバー４ａが撓みつつ、ウインドシールド１２のアンテナ部２１側の面に密着する。
【００８０】
誘電体カバー４ａにおいて、ウインドシールド１２のアンテナ部２１側の表面上に密着した誘電体層は、ウインドシールド１２の最内ガラス層１２１と中間樹脂層１２３が密着する境界面で生じる送信波の反射波と、当該誘電体層のアンテナ部２１側の表面で生じる送信波の反射波との干渉により送信波の反射を抑制する厚さおよび屈折率を有する。すなわち、上述の条件を満たす。
【００８１】
なお、ミリ波帯の電磁波の屈折率は他の周波数帯における屈折率とは大きく異なるため、上記の数式を評価するに当たっては、ミリ波帯の電波に対する屈折率が使用されなければならない。また、ミリ波帯の電波とは、空気中における波長が１ｍｍから１０ｍｍの範囲の電波を指す。
【００８２】
上記車両１では様々な変形が可能である。
【００８３】
ウインドシールド１２は３層の合わせガラスには限定されない。１つのガラス層でもよい。この場合、上記説明における中間樹脂層１２３は空気層に置き換えられ、上記条件における屈折率ｎｒは空気層の屈折率となる。
【００８４】
レーダ装置１１の取付対象は、フロントガラスには限定されない。レーダ装置１１をリアガラスに取り付け、後方監視が行われてもよい。取付位置はガラス上には限定されない。
【００８５】
車両１は、乗用車には限定されず、トラック、列車等の様々な用途のものであってよい。さらには、有人運転のものには限定されず、工場内の無人搬送車等の無人運転車両であってもよい。
【００８６】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係る車両は、様々な用途に利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１    車両
４    反射抑制層
４ａ    誘電体カバー
１０    車体
１２    ウインドシールド
１３    車室
１５    駆動機構
２１    アンテナ部
３２    受信器
４１〜４３    誘電体層
１２１    最内ガラス層
３１２    高周波発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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