コネクタ及び車両用窓ガラス
【課題】小型で、且つ高温時にも動作が保証されたコネクタ及び車両用窓ガラスを提供することを目的とするものである。
【解決手段】車両用窓ガラス板に固定され、前記車両用窓ガラス板に設けられたアンテナと接続されるコネクタであって、前記車両用アンテナが受信した信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された信号を出力する出力端子と、前記増幅手段に供給される電流を制限する電流制限回路とを有する。
【解決手段】車両用窓ガラス板に固定され、前記車両用窓ガラス板に設けられたアンテナと接続されるコネクタであって、前記車両用アンテナが受信した信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された信号を出力する出力端子と、前記増幅手段に供給される電流を制限する電流制限回路とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用窓ガラス板に固定されて、前記車両用窓ガラスに形成されたアンテナと接続されるコネクタ及び該コネクタを搭載した車両用窓ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、ＦＭ放送、ＡＭ放送に加え、地上波デジタルテレビ放送を受信する通信装置であるチューナユニット等が搭載されている。このような車両の窓ガラス板には、窓ガラス板に導電ペースト等を印刷することで形成されるガラスアンテナが設けられているのが一般的である。
【０００３】
ガラスアンテナは、ガラスアンテナの給電部にアンプ回路等の電気回路を内蔵した専用のコネクタを接続し、このコネクタを介して車両内のチューナユニット等と通信ケーブルで接続されている。コネクタは、車両用窓ガラス板に固定された保持部材等に保持されて、車両用窓ガラス板に取り付けられる。
【０００４】
車両用窓ガラス板に固定されるコネクタは、車両の外部環境の種々の変化に耐え得る耐久性が要求される。例えばコネクタは、車両が走行する際の振動等に耐え得る強度で車両用窓ガラス板に固定される必要がある。コネクタのケース等は、水分の浸透等による導通不良等を回避可能に設計される必要がある。コネクタに内蔵される電気回路は、車両外部の温度変化による車両や車両用窓ガラス板の温度変化にも対応可能に設計される必要がある。また車両用窓ガラス板に固定されるコネクタは、車両の外観を考慮すれば小型であることが好ましい。
【０００５】
従来のコネクタでは、上述の要求を満たすべく、様々な工夫が成されている。例えば特許文献１には、窓ガラスに形成された導体と接合された電極端子と電極把持金具とを嵌合させることにより、ガラス板に形成された導体と接続される電気接続装置において、電気接続装置をガラス板に装着した際に、筐体とガラス板との間の空隙を設け、空気の流れにより水分の蒸発を促進することが記載されている。また特許文献２には、小型化が可能でケーブル抜け強度が高い回路基板内蔵コネクタ及びキャッチが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４３６６０号公報
【特許文献２】特開２００８−３５４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記従来の技術では、コネクタに内蔵された電気回路を車両や車両用窓ガラス板の温度変化に対応可能に設計することと、コネクタの小型化との両立は、以下の理由から困難である。
【０００８】
コネクタを小型化させるためには、コネクタに内蔵される電気回路を基板上に密集させて実装する必要があるが、電気回路を密集させて実装した場合、電気回路の発熱により基板の温度は上昇する。この状態で車両や車両用窓ガラス板の温度が上昇した場合、基板の温度はさらに上昇し、電気回路が破損する可能性が高くなる。
【０００９】
本発明は、上記事情を鑑みて、これを解決すべく成されたものであり、小型で、且つ高温時にも動作が保証されたコネクタ及び該コネクタを搭載した車両用窓ガラスを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。
【００１１】
本発明は、車両用窓ガラスに固定され、前記車両用窓ガラスに設けられたアンテナ導体と接続されるコネクタであって、前記アンテナ導体と電気的に接続させる接続端子と、該接続端子を介して送られる前記アンテナ導体が受信した受信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された信号を車両に搭載された通信装置へ出力する信号出力端子と、を有し、前記増幅手段は、アンプ回路と、該アンプ回路に接続され電源電圧を給電する電源回路と、サーミスタを有する前記電源電圧を分圧する分圧回路により、該サーミスタの周辺温度が所定温度を超えたとき、前記アンプ回路に供給される電流を制限する電流制限回路と、を有することを特徴とするコネクタを提供する。
【００１２】
また本発明のコネクタにおいて、前記電流制限回路は、差動増幅回路とトランジスタとを含み、前記差動増幅回路の反転入力端子には、前記電源電圧から生成される定電圧が供給され、前記差動増幅回路の非反転入力端子には、前記分圧回路により分圧された前記電源電圧が供給され、前記差動増幅回路の出力は、前記トランジスタのベースに供給され、前記トランジスタのコレクタは前記アンプ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは接地されている構成としても良い。
【００１３】
また本発明のコネクタにおいて、前記アンプ回路は、前記アンテナ導体から受信されたＡＭ信号を増幅させるＡＭアンプ回路と、前記アンテナ導体から受信されたＦＭ信号を増幅させるＦＭアンプ回路と、を含み、該ＡＭアンプ回路と該ＦＭアンプ回路とは並列で設けられ、それぞれ前記電流制限回路と接続されている構成としても良い。
【００１４】
また本発明のコネクタにおいて、前記接続端子と前記増幅手段との間に接続されており、インピーダンスを整合する入力回路を有し、前記入力回路を介して前記受信信号が前記増幅手段に入力される構成としても良い。
【００１５】
また本発明のコネクタにおいて、前記入力回路は、ＡＭ入力回路とＦＭ入力回路とを含み、前記ＡＭアンプ回路には、前記ＡＭ入力回路を介して前記受信信号が入力され、前記ＦＭアンプ回路には、前記ＦＭ入力回路を介して前記受信信号が入力される構成としても良い。
【００１６】
また本発明のコネクタにおいて、前記増幅手段と前記信号出力端子との間に接続されており、インピーダンスを整合する出力回路を有する構成としても良い。
【００１７】
また本発明のコネクタにおいて、前記増幅手段、前記入力回路及び前記出力回路の周囲を覆うケースを有し、前記ケースには樹脂が充填されている構成としても良い。
【００１８】
また本発明のコネクタにおいて、前記信号出力端子は、前記通信装置に接続された通信ケーブルと着脱可能なケーブル差込部を有する構成としても良い。
【００１９】
さらに本発明は、アンテナ導体と、該アンテナ導体に接続されるコネクタと、を備えた車両用窓ガラスにおいて、前記コネクタは、前記アンテナ導体と電気的に接続される接続端子と、該接続端子を介して送られる前記アンテナ導体で受信した受信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された信号を車両に搭載された通信装置へ出力する信号出力端子と、を有し、前記増幅手段は、アンプ回路と、該アンプ回路に接続され電源電圧を給電する電源回路と、サーミスタを有する前記電源電圧を分圧する分圧回路により、該サーミスタの周辺温度が所定温度を超えたとき、前記アンプ回路に供給される電流を制限する電流制限回路と、を有することを特徴とする車両用窓ガラスを提供する。
【００２０】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記電流制限回路は、差動増幅回路とトランジスタとを含み、前記差動増幅回路の反転入力端子には、前記電源電圧から生成される定電圧が供給され、前記差動増幅回路の非反転入力端子には、前記分圧回路により分圧された前記電源電圧が供給され、前記差動増幅回路の出力は、前記トランジスタのベースに供給され、前記トランジスタのコレクタは前記アンプ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは接地されている構成としても良い。
【００２１】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記アンプ回路は、前記アンテナ導体から受信されたＡＭ信号を増幅させるＡＭアンプ回路と、前記アンテナ導体から受信されたＦＭ信号を増幅させるＦＭアンプ回路と、を含み、該ＡＭアンプ回路と該ＦＭアンプ回路とは並列で設けられ、それぞれ前記電流制限回路と接続されている構成としても良い。
【００２２】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記接続端子と前記増幅手段との間に接続されており、インピーダンスを整合する入力回路を有し、前記入力回路を介して前記受信信号が前記増幅手段に入力される構成としても良い。
【００２３】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記入力回路は、ＡＭ入力回路とＦＭ入力回路とを含み、前記ＡＭアンプ回路には、前記ＡＭ入力回路を介して前記受信信号が入力され、
前記ＦＭアンプ回路には、前記ＦＭ入力回路を介して前記受信信号が入力される構成としても良い。
【００２４】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記増幅手段と前記信号出力端子との間に接続されており、インピーダンスを整合する出力回路を有する構成としても良い。
【００２５】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記増幅手段、前記入力回路及び前記出力回路の周囲を覆うケースを有し、前記ケースには樹脂が充填されている構成としても良い。
【００２６】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記信号出力端子は、前記通信装置に接続された通信ケーブルと着脱可能なケーブル差込部を有する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、小型で、且つ高温時にも動作が保証されたコネクタ及び該コネクタを搭載した車両用窓ガラスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のコネクタ１０の斜視図である。
【図２】本発明のコネクタ１０のＡ−Ａ断面図である。
【図３】基板２０に実装された電気回路３０を説明する図である。
【図４】電流制限回路８０の一例を示す図である。
【図５】電流制限回路８０により電流制限した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００３０】
以下に説明する本実施形態は、車両に搭載された通信装置の一つであるＡＭ／ＦＭラジオのチューナユニットと、車両用窓ガラスＧの表面に形成されたガラスアンテナ（以下、アンテナ導体という）とを接続するコネクタに本発明を適用した形態である。アンテナ導体は、電波を受信するための線状導体１６a、１６ｂと、アンテナ導体に励起した電流を取り出す四角形の２つの給電部１５a、１５ｂとを有している。
【００３１】
本発明のコネクタは、コネクタの形状と、コネクタに内蔵された電気回路とにそれぞれ特徴を有する。本発明のコネクタは、これらの特徴を併せ持つ構成により、小型で且つ車両や車両用窓ガラスの温度変化に対応可能な耐久性を有するコネクタを実現する。
【００３２】
始めに、図１、図２を参照して本発明のコネクタの形状について説明する。図１は、本発明のコネクタ１０の斜視図であり、図２は、本発明のコネクタ１０のＡ−Ａ断面図である。
【００３３】
コネクタ１０は、ケース１１、ケーブル差込部１２、２つの接続端子１３a、１３ｂを有する。ケース１１は、内部に後述する電気回路３０が実装された基板２０が設けられている。ケーブル差込部１２は、車両内部に搭載されたチューナユニットとコネクタ１０とを接続する通信ケーブルが差し込まれる。接続端子１３a、１３ｂは、導体で形成されており、コネクタ１０を車両用窓ガラスＧに固定するための固定部材である。接続端子１３a、１３ｂは、導体で形成されており、車両用窓ガラス上に設けられたアンテナ導体の２つの給電部１５a、１５ｂそれぞれに半田または導電性接着剤など（図示せず）で電気的に接続される。これにより、コネクタ１０はアンテナ導体に電気的に接続され、かつ車両用窓ガラスＧに固定される。
【００３４】
本実施形態の給電部は、１つの給電部１５aには、線状導体である主エレメント１６aが接続され、もう一つの給電部１５ｂには、線状導体である調整エレメント１６ｂが接続される。そして、図１では、主エレメント１６aが接続されている給電部１５aに接続端子１３aが、調整エレメント１６ｂが接続されている給電部１５ｂに接続端子１３ｂがそれぞれ半田により接続されている。なお、請求項の接続端子とは接続端子１３ａのことを指している。
【００３５】
本実施形態のケース１１は、例えばプラスチック等で形成されている。ケース１１の内部は、図２に示すように、ケース１１内部に樹脂等からなる充填材１４が充填されて封止されている。ケーブル差込部１２は、少なくとも基板２０に実装された電気回路３０の出力端子と接続された信号出力端子（図示せず）を有する。本実施形態では、ケーブル差込部１２にケーブルが差し込まれると、この信号出力端子を介して電気回路３０の出力信号がチューナユニットへ出力される。
【００３６】
本実施形態の接続端子１３a、１３ｂは、ケース１１内で基板２０に実装された電気回路３０と導通している。接続端子１３a、１３ｂは、車両用窓ガラスＧに形成されたアンテナ導体の給電部１５a、１５ｂと接するように配置され、半田等により直接固定される。本実施形態のコネクタ１０は、接続端子１３a、１３ｂがアンテナ導体の給電部１５a、１５ｂと接するように固定されることにより、基板２０に実装された電気回路３０とアンテナ導体とが接続される。
【００３７】
本実施形態では、ケース１１内部を充填材１４で充填し封止することにより、ケース１１の強度を向上させ、且つケース１１内への水分等の浸透を防止することができる。さらに本実施形態では、ケース１１内部に樹脂が充填されているため、接続端子１３a、１３ｂを半田付けにより車両用窓ガラスＧに固定する際に発生する基板２０上の半田の流動を防止することができる。
【００３８】
また本実施形態のコネクタ１０は、半田により直接車両用窓ガラスＧに固定されるため、コネクタ１０を車両用窓ガラスＧに強固に固定することができる。また本実施形態のコネクタ１０は、コネクタ１０を車両用窓ガラスＧに固定するための保持部材や、コネクタ１０を車両用窓ガラスＧに着脱可能とする着脱部材等を必要としない。このため本実施形態のコネクタ１０は、従来のコネクタと比べて小型化することができる。
【００３９】
次に、図３を参照して本実施形態の基板２０に実装された電気回路３０について説明する。図３は、基板２０に実装された電気回路３０を示す図である。
【００４０】
本実施形態の電気回路３０は、入力回路３２、増幅回路３５、出力回路９５を有する。本実施形態の入力回路３２は、ＡＭ入力回路４０とＦＭ入力回路６０とを含む。また本実施形態の増幅回路３５は、ＡＭアンプ回路５０、ＦＭアンプ回路７０、オートゲインコントロール回路７５、電流制限回路８０、電源回路９０を有する。
【００４１】
本実施形態の電気回路３０では、電気回路３０の入力端子Ｔｉｎがアンテナ導体と接続されている。入力端子ＴｉｎからＡＭ信号が入力されると、ＡＭ信号はＡＭ入力回路４０を介してＡＭアンプ回路５０で増幅され、出力回路９５を介して電気回路３０の出力端子Ｔｏｕｔから車両内のチューナユニットへ出力される。また入力端子ＴｉｎからＦＭ信号が入力されると、ＦＭ信号はＦＭ入力回路６０を介してＦＭアンプ回路７０で増幅され、出力回路９５を介して電気回路３０の出力端子Ｔｏｕｔから車両内のチューナユニットへ出力される。
【００４２】
ＡＭ入力回路４０は、電気回路３０の入力端子Ｔｉｎと接続され、入力端子Ｔｉｎは接続端子１３aを介して車両用窓ガラスＧに形成されたアンテナ導体の主エレメント１６aと接続されている。ＡＭ入力回路４０の後段にはＡＭアンプ回路５０が接続されている。ＡＭ入力回路４０は、アンテナ導体の給電部１５a、主エレメント１６aの持つインピーダンスとＡＭアンプ回路５０のインピーダンスとの整合を行う。ＡＭアンプ回路５０は、アンテナ導体から受信され、ＡＭ入力回路４０を介して入力されたＡＭ信号を増幅する。
【００４３】
ＦＭ入力回路６０は、電気回路３０の入力端子Ｔｉｎと接続され、接続端子１３aを介してアンテナ導体の主エレメント１６aと接続されている。ＦＭ入力回路６０の後段にはＦＭアンプ回路７０が接続されている。ＦＭ入力回路６０は、アンテナ導体の給電部１５a、主エレメント１６aの持つインピーダンスとＦＭアンプ回路７０のインピーダンスとの整合を行う。ＦＭアンプ回路７０は、アンテナ導体から受信され、ＦＭ入力回路６０を介して入力されたＦＭ信号を増幅する。オートゲインコントロール回路７５は、ＦＭアンプ回路７０のゲインを制御する。
【００４４】
電流制限回路８０は、基板２０の周辺温度が所定温度以上になった場合に、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０とに流れる電流を制限する。電流制限回路８０の詳細は後述する。電源回路９０は、電気回路３０を構成する各回路に電源を供給する。
【００４５】
出力回路９５は、電気回路３０の出力端子Ｔｏｕｔと接続されている。出力回路９５の前段にはＡＭアンプ回路５０及びＦＭアンプ回路７０が接続されている。出力回路９５は、ＡＭアンプ回路５０のインピーダンス及びＦＭアンプ回路７０のインピーダンスと、チューナユニットのインピーダンスとの整合を行う。
【００４６】
接続端子１３ｂは、基板２０に実装された電気回路３０で接地と接続される。電気回路３０の接地と調整エレメント１６ｂとを導通させることにより、アンテナ導体の受信感度を調整することができる。尚充分な受信感度が得られるのであれば、調整エレメント１６ｂから接続端子１３ｂまでの系統は設けなくてもよい。
【００４７】
本実施形態では、基板２０の周辺温度が所定温度以上になった場合に、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０に流れる電流を制限し、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０に流れる電流を小さくすることにより、電気回路３０の消費電流を削減し、基板２０の発熱を抑制する。
【００４８】
図４を参照して電流制限回路８０について説明する。図４は、電流制限回路８０の一例を示す図である。
【００４９】
電流制限回路８０は、サーミスタＲ１０、抵抗Ｒ２０、Ｒ３０、Ｒ４０、トランジスタＭ１０、トランジスタＭ２０、定電圧回路８１、差動増幅回路８２を有する。
【００５０】
サーミスタＲ１０と抵抗Ｒ２０は直列に接続されており、電源回路９０から供給される電源電圧を分圧する分圧回路を構成している。サーミスタＲ１０の一端は接地されており、他端は抵抗Ｒ２０の一端と接続されている。抵抗Ｒ２０の他端は電源回路９０の出力端子と接続されている。
【００５１】
サーミスタＲ１０と抵抗Ｒ２０との接続点は、差動増幅回路８２の非反転入力端子Ｔ１と接続されている。すなわち差動増幅回路８２の非反転入力端子Ｔ１には、電源回路９０から供給される電流電圧をサーミスタＲ１０と抵抗Ｒ２０とで分圧した電圧が供給される。
差動増幅回路８２の反転入力端子Ｔ２は、定電圧回路８１の出力端子と接続されている。定電圧回路８１は、電源回路９０から供給される電源電圧から所定の定電圧を生成する。
すなわち差動増幅回路８２の反転入力端子Ｔ２には、電源電圧から生成された定電圧が供給される。
【００５２】
差動増幅回路８２の出力は、抵抗Ｒ３０を介してトランジスタＭ１０のベースへ供給される。また差動増幅回路８２の出力は、抵抗Ｒ４０を介してトランジスタＭ２０のベースへ供給される。
【００５３】
差動増幅回路８２の出力端子は、抵抗Ｒ３０の一端と抵抗Ｒ４０の一端とに接続されている。抵抗Ｒ３０の他端は、トランジスタＭ１０のベースと接続されている。トランジスタＭ１０のエミッタは接地されており、トランジスタＭ１０のコレクタはＡＭアンプ回路５０の一方の入力端子と接続されている。ＡＭアンプ回路５０の他方の入力端子は、ＡＭ入力回路４０の出力端子と接続されている。
【００５４】
抵抗Ｒ４０の他端は、トランジスタＭ２０のベースと接続されており、トランジスタＭ２０のエミッタは接地されている。トランジスタＭ２０のコレクタはＦＭアンプ回路７０の一方の入力端子と接続されている。ＦＭアンプ回路７０の他方の入力端子は、ＦＭ入力回路６０の出力端子と接続されている。
【００５５】
本実施形態のサーミスタＲ１０は、周辺温度が上昇すると抵抗値が小さくなる特性を有する。したがって本実施形態の電流制限回路８０では、基板２０の温度が上昇するとサーミスタＲ１０の抵抗値が小さくなる。サーミスタＲ１０の抵抗値が小さくなると、差動増幅回路８２の非反転入力端子Ｔ１に入力される電圧が低くなり、反転入力端子Ｔ２に入力される定電圧との電位差が小さくなる。よってトランジスタＭ１０とトランジスタＭ２０のベース電位が下がり、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０とに流れる電流が制限される。電流が制限されると、電気回路３０の発熱は抑制される。
【００５６】
図５は、電流制限回路８０により電流制限した結果を示す図である。図５では、サーミスタＲ１０の周辺温度が上昇すると、電流が制限されて消費電流が小さくなることがわかる。このように本実施形態では、電流制限回路８０により電流を制限して発熱を抑制することにより、動作保証温度範囲を−４０℃〜１１５℃とすることができる。動作保証温度範囲とは、システムを動作させても回路破壊に至ることが無いことを保証できる温度範囲である。
【００５７】
また本実施形態の電流制限回路８０では、サーミスタＲ１０の周辺温度が性能保証温度範囲の上限の８５℃を超えると、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０とに流れる電流の制限が開始されるものとした。ＡＭアンプ回路５０及びＦＭアンプ回路７０のゲインは、電流が制限されると小さくなる。よって本実施形態では、性能保証温度の上限で電流制限回路８０が電流制限を開始することにより、動作保証温度範囲を広くすることができる。
【００５８】
尚本実施形態の電流制限回路８０において、サーミスタＲ１０、定電圧回路８１、差動増悪回路８２は、サーミスタＲ１０の周辺温度が性能保証温度範囲の上限温度以上（本実施形態では８５℃）になると電流制限が開始されるように設計されることが好ましい。
【００５９】
本実施形態では、サーミスタＲ１０の周辺温度が高くなったとき、電流制限を行い発熱を抑制することで、通常使用よりも高い１１５℃まで、高温時の動作を保証することができる。
【００６０】
以下に、本実施形態による発熱の抑制効果についてさらに説明する。
【００６１】
まず始めに、環境温度２５℃の状態で電気回路３０が実装された基板２０に１３．２Ｖの電圧を印加した状態で３０分以上設置した場合の基板２０の温度をサーモトレーサで測定した結果について説明する。尚このときの電気回路３０における消費電流は、３２．５ｍＡである。
【００６２】
本実施形態の基板２０の表面において最も高い温度は６４．１℃であり、最も低い温度は２９．９℃であり、平均温度は４４．７℃であった。また基板２０の裏面において最も高い温度は５２．２℃であり、最も低い温度は２９．９℃であり、平均温度は４２．３℃である。尚基板２０の表面とは電気回路３０が実装されている面であり、裏面とは電気回路３０が実装された面と反対側の面である。また本発明の基板２０の大きさは、２９ｍｍ×１０．６ｍｍである。
【００６３】
次に、環境温度２５℃の状態で電気回路３０が実装された基板２０に１３．２Ｖの電圧を印加して、電流制限回路８０が１１５℃で動作している場合と同等の状態を作り出す為に消費電流を８ｍＡに制限した状態で３０分以上設置した場合の基板２０の温度をサーモトレーサで測定した結果について説明する。
【００６４】
このとき本実施形態の基板２０の表面において最も高い温度は３０．７℃であり、最も低い温度は２８．４℃であり、平均温度は２９．３℃であった。また基板２０の裏面において最も高い温度は３１．４℃であり、最も低い温度は２８．４℃であり、平均温度は２９．６℃である。
【００６５】
以上の測定の結果から、本実施形態では、周辺温度が高温である場合（環境温度１１５℃）の基板２０の発熱は、通常温度の場合（環境温度２５℃）の発熱と比較して抑制されていることがわかる。よって本実施形態では、周辺温度の上昇に伴い基板２０の発熱が増長されることがない。また本実施形態では、電気回路３０を構成する各素子を密集させた場合にも発熱を抑制することができる。
【００６６】
よって本実施形態によれば、小型で、且つ高温時にも動作が保証されたコネクタ１０を提供することができる。また、温度変化に対応可能なコネクタを搭載することにより、アンテナ導体から安定して電波を受信することが可能な車両用窓ガラスを提供することができる。
【００６７】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、車両用窓ガラス板に固定されるコネクタに利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０ コネクタ
１１ ケース
１２ ケーブル差込部
１３ 固定部
２０ 基板
３０ 電気回路
４０ ＡＭ入力回路
５０ ＡＭアンプ回路
６０ ＦＭ入力回路
７０ ＦＭアンプ回路
７５ オートゲインコントロール回路
８０ 電流制限回路
９０ 電源回路
９５ 出力回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用窓ガラス板に固定されて、前記車両用窓ガラスに形成されたアンテナと接続されるコネクタ及び該コネクタを搭載した車両用窓ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、ＦＭ放送、ＡＭ放送に加え、地上波デジタルテレビ放送を受信する通信装置であるチューナユニット等が搭載されている。このような車両の窓ガラス板には、窓ガラス板に導電ペースト等を印刷することで形成されるガラスアンテナが設けられているのが一般的である。
【０００３】
ガラスアンテナは、ガラスアンテナの給電部にアンプ回路等の電気回路を内蔵した専用のコネクタを接続し、このコネクタを介して車両内のチューナユニット等と通信ケーブルで接続されている。コネクタは、車両用窓ガラス板に固定された保持部材等に保持されて、車両用窓ガラス板に取り付けられる。
【０００４】
車両用窓ガラス板に固定されるコネクタは、車両の外部環境の種々の変化に耐え得る耐久性が要求される。例えばコネクタは、車両が走行する際の振動等に耐え得る強度で車両用窓ガラス板に固定される必要がある。コネクタのケース等は、水分の浸透等による導通不良等を回避可能に設計される必要がある。コネクタに内蔵される電気回路は、車両外部の温度変化による車両や車両用窓ガラス板の温度変化にも対応可能に設計される必要がある。また車両用窓ガラス板に固定されるコネクタは、車両の外観を考慮すれば小型であることが好ましい。
【０００５】
従来のコネクタでは、上述の要求を満たすべく、様々な工夫が成されている。例えば特許文献１には、窓ガラスに形成された導体と接合された電極端子と電極把持金具とを嵌合させることにより、ガラス板に形成された導体と接続される電気接続装置において、電気接続装置をガラス板に装着した際に、筐体とガラス板との間の空隙を設け、空気の流れにより水分の蒸発を促進することが記載されている。また特許文献２には、小型化が可能でケーブル抜け強度が高い回路基板内蔵コネクタ及びキャッチが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４３６６０号公報
【特許文献２】特開２００８−３５４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記従来の技術では、コネクタに内蔵された電気回路を車両や車両用窓ガラス板の温度変化に対応可能に設計することと、コネクタの小型化との両立は、以下の理由から困難である。
【０００８】
コネクタを小型化させるためには、コネクタに内蔵される電気回路を基板上に密集させて実装する必要があるが、電気回路を密集させて実装した場合、電気回路の発熱により基板の温度は上昇する。この状態で車両や車両用窓ガラス板の温度が上昇した場合、基板の温度はさらに上昇し、電気回路が破損する可能性が高くなる。
【０００９】
本発明は、上記事情を鑑みて、これを解決すべく成されたものであり、小型で、且つ高温時にも動作が保証されたコネクタ及び該コネクタを搭載した車両用窓ガラスを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。
【００１１】
本発明は、車両用窓ガラスに固定され、前記車両用窓ガラスに設けられたアンテナ導体と接続されるコネクタであって、前記アンテナ導体と電気的に接続させる接続端子と、該接続端子を介して送られる前記アンテナ導体が受信した受信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された信号を車両に搭載された通信装置へ出力する信号出力端子と、を有し、前記増幅手段は、アンプ回路と、該アンプ回路に接続され電源電圧を給電する電源回路と、サーミスタを有する前記電源電圧を分圧する分圧回路により、該サーミスタの周辺温度が所定温度を超えたとき、前記アンプ回路に供給される電流を制限する電流制限回路と、を有することを特徴とするコネクタを提供する。
【００１２】
また本発明のコネクタにおいて、前記電流制限回路は、差動増幅回路とトランジスタとを含み、前記差動増幅回路の反転入力端子には、前記電源電圧から生成される定電圧が供給され、前記差動増幅回路の非反転入力端子には、前記分圧回路により分圧された前記電源電圧が供給され、前記差動増幅回路の出力は、前記トランジスタのベースに供給され、前記トランジスタのコレクタは前記アンプ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは接地されている構成としても良い。
【００１３】
また本発明のコネクタにおいて、前記アンプ回路は、前記アンテナ導体から受信されたＡＭ信号を増幅させるＡＭアンプ回路と、前記アンテナ導体から受信されたＦＭ信号を増幅させるＦＭアンプ回路と、を含み、該ＡＭアンプ回路と該ＦＭアンプ回路とは並列で設けられ、それぞれ前記電流制限回路と接続されている構成としても良い。
【００１４】
また本発明のコネクタにおいて、前記接続端子と前記増幅手段との間に接続されており、インピーダンスを整合する入力回路を有し、前記入力回路を介して前記受信信号が前記増幅手段に入力される構成としても良い。
【００１５】
また本発明のコネクタにおいて、前記入力回路は、ＡＭ入力回路とＦＭ入力回路とを含み、前記ＡＭアンプ回路には、前記ＡＭ入力回路を介して前記受信信号が入力され、前記ＦＭアンプ回路には、前記ＦＭ入力回路を介して前記受信信号が入力される構成としても良い。
【００１６】
また本発明のコネクタにおいて、前記増幅手段と前記信号出力端子との間に接続されており、インピーダンスを整合する出力回路を有する構成としても良い。
【００１７】
また本発明のコネクタにおいて、前記増幅手段、前記入力回路及び前記出力回路の周囲を覆うケースを有し、前記ケースには樹脂が充填されている構成としても良い。
【００１８】
また本発明のコネクタにおいて、前記信号出力端子は、前記通信装置に接続された通信ケーブルと着脱可能なケーブル差込部を有する構成としても良い。
【００１９】
さらに本発明は、アンテナ導体と、該アンテナ導体に接続されるコネクタと、を備えた車両用窓ガラスにおいて、前記コネクタは、前記アンテナ導体と電気的に接続される接続端子と、該接続端子を介して送られる前記アンテナ導体で受信した受信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された信号を車両に搭載された通信装置へ出力する信号出力端子と、を有し、前記増幅手段は、アンプ回路と、該アンプ回路に接続され電源電圧を給電する電源回路と、サーミスタを有する前記電源電圧を分圧する分圧回路により、該サーミスタの周辺温度が所定温度を超えたとき、前記アンプ回路に供給される電流を制限する電流制限回路と、を有することを特徴とする車両用窓ガラスを提供する。
【００２０】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記電流制限回路は、差動増幅回路とトランジスタとを含み、前記差動増幅回路の反転入力端子には、前記電源電圧から生成される定電圧が供給され、前記差動増幅回路の非反転入力端子には、前記分圧回路により分圧された前記電源電圧が供給され、前記差動増幅回路の出力は、前記トランジスタのベースに供給され、前記トランジスタのコレクタは前記アンプ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは接地されている構成としても良い。
【００２１】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記アンプ回路は、前記アンテナ導体から受信されたＡＭ信号を増幅させるＡＭアンプ回路と、前記アンテナ導体から受信されたＦＭ信号を増幅させるＦＭアンプ回路と、を含み、該ＡＭアンプ回路と該ＦＭアンプ回路とは並列で設けられ、それぞれ前記電流制限回路と接続されている構成としても良い。
【００２２】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記接続端子と前記増幅手段との間に接続されており、インピーダンスを整合する入力回路を有し、前記入力回路を介して前記受信信号が前記増幅手段に入力される構成としても良い。
【００２３】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記入力回路は、ＡＭ入力回路とＦＭ入力回路とを含み、前記ＡＭアンプ回路には、前記ＡＭ入力回路を介して前記受信信号が入力され、
前記ＦＭアンプ回路には、前記ＦＭ入力回路を介して前記受信信号が入力される構成としても良い。
【００２４】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記増幅手段と前記信号出力端子との間に接続されており、インピーダンスを整合する出力回路を有する構成としても良い。
【００２５】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記増幅手段、前記入力回路及び前記出力回路の周囲を覆うケースを有し、前記ケースには樹脂が充填されている構成としても良い。
【００２６】
また本発明の車両用窓ガラスにおいて、前記信号出力端子は、前記通信装置に接続された通信ケーブルと着脱可能なケーブル差込部を有する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、小型で、且つ高温時にも動作が保証されたコネクタ及び該コネクタを搭載した車両用窓ガラスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のコネクタ１０の斜視図である。
【図２】本発明のコネクタ１０のＡ−Ａ断面図である。
【図３】基板２０に実装された電気回路３０を説明する図である。
【図４】電流制限回路８０の一例を示す図である。
【図５】電流制限回路８０により電流制限した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００３０】
以下に説明する本実施形態は、車両に搭載された通信装置の一つであるＡＭ／ＦＭラジオのチューナユニットと、車両用窓ガラスＧの表面に形成されたガラスアンテナ（以下、アンテナ導体という）とを接続するコネクタに本発明を適用した形態である。アンテナ導体は、電波を受信するための線状導体１６a、１６ｂと、アンテナ導体に励起した電流を取り出す四角形の２つの給電部１５a、１５ｂとを有している。
【００３１】
本発明のコネクタは、コネクタの形状と、コネクタに内蔵された電気回路とにそれぞれ特徴を有する。本発明のコネクタは、これらの特徴を併せ持つ構成により、小型で且つ車両や車両用窓ガラスの温度変化に対応可能な耐久性を有するコネクタを実現する。
【００３２】
始めに、図１、図２を参照して本発明のコネクタの形状について説明する。図１は、本発明のコネクタ１０の斜視図であり、図２は、本発明のコネクタ１０のＡ−Ａ断面図である。
【００３３】
コネクタ１０は、ケース１１、ケーブル差込部１２、２つの接続端子１３a、１３ｂを有する。ケース１１は、内部に後述する電気回路３０が実装された基板２０が設けられている。ケーブル差込部１２は、車両内部に搭載されたチューナユニットとコネクタ１０とを接続する通信ケーブルが差し込まれる。接続端子１３a、１３ｂは、導体で形成されており、コネクタ１０を車両用窓ガラスＧに固定するための固定部材である。接続端子１３a、１３ｂは、導体で形成されており、車両用窓ガラス上に設けられたアンテナ導体の２つの給電部１５a、１５ｂそれぞれに半田または導電性接着剤など（図示せず）で電気的に接続される。これにより、コネクタ１０はアンテナ導体に電気的に接続され、かつ車両用窓ガラスＧに固定される。
【００３４】
本実施形態の給電部は、１つの給電部１５aには、線状導体である主エレメント１６aが接続され、もう一つの給電部１５ｂには、線状導体である調整エレメント１６ｂが接続される。そして、図１では、主エレメント１６aが接続されている給電部１５aに接続端子１３aが、調整エレメント１６ｂが接続されている給電部１５ｂに接続端子１３ｂがそれぞれ半田により接続されている。なお、請求項の接続端子とは接続端子１３ａのことを指している。
【００３５】
本実施形態のケース１１は、例えばプラスチック等で形成されている。ケース１１の内部は、図２に示すように、ケース１１内部に樹脂等からなる充填材１４が充填されて封止されている。ケーブル差込部１２は、少なくとも基板２０に実装された電気回路３０の出力端子と接続された信号出力端子（図示せず）を有する。本実施形態では、ケーブル差込部１２にケーブルが差し込まれると、この信号出力端子を介して電気回路３０の出力信号がチューナユニットへ出力される。
【００３６】
本実施形態の接続端子１３a、１３ｂは、ケース１１内で基板２０に実装された電気回路３０と導通している。接続端子１３a、１３ｂは、車両用窓ガラスＧに形成されたアンテナ導体の給電部１５a、１５ｂと接するように配置され、半田等により直接固定される。本実施形態のコネクタ１０は、接続端子１３a、１３ｂがアンテナ導体の給電部１５a、１５ｂと接するように固定されることにより、基板２０に実装された電気回路３０とアンテナ導体とが接続される。
【００３７】
本実施形態では、ケース１１内部を充填材１４で充填し封止することにより、ケース１１の強度を向上させ、且つケース１１内への水分等の浸透を防止することができる。さらに本実施形態では、ケース１１内部に樹脂が充填されているため、接続端子１３a、１３ｂを半田付けにより車両用窓ガラスＧに固定する際に発生する基板２０上の半田の流動を防止することができる。
【００３８】
また本実施形態のコネクタ１０は、半田により直接車両用窓ガラスＧに固定されるため、コネクタ１０を車両用窓ガラスＧに強固に固定することができる。また本実施形態のコネクタ１０は、コネクタ１０を車両用窓ガラスＧに固定するための保持部材や、コネクタ１０を車両用窓ガラスＧに着脱可能とする着脱部材等を必要としない。このため本実施形態のコネクタ１０は、従来のコネクタと比べて小型化することができる。
【００３９】
次に、図３を参照して本実施形態の基板２０に実装された電気回路３０について説明する。図３は、基板２０に実装された電気回路３０を示す図である。
【００４０】
本実施形態の電気回路３０は、入力回路３２、増幅回路３５、出力回路９５を有する。本実施形態の入力回路３２は、ＡＭ入力回路４０とＦＭ入力回路６０とを含む。また本実施形態の増幅回路３５は、ＡＭアンプ回路５０、ＦＭアンプ回路７０、オートゲインコントロール回路７５、電流制限回路８０、電源回路９０を有する。
【００４１】
本実施形態の電気回路３０では、電気回路３０の入力端子Ｔｉｎがアンテナ導体と接続されている。入力端子ＴｉｎからＡＭ信号が入力されると、ＡＭ信号はＡＭ入力回路４０を介してＡＭアンプ回路５０で増幅され、出力回路９５を介して電気回路３０の出力端子Ｔｏｕｔから車両内のチューナユニットへ出力される。また入力端子ＴｉｎからＦＭ信号が入力されると、ＦＭ信号はＦＭ入力回路６０を介してＦＭアンプ回路７０で増幅され、出力回路９５を介して電気回路３０の出力端子Ｔｏｕｔから車両内のチューナユニットへ出力される。
【００４２】
ＡＭ入力回路４０は、電気回路３０の入力端子Ｔｉｎと接続され、入力端子Ｔｉｎは接続端子１３aを介して車両用窓ガラスＧに形成されたアンテナ導体の主エレメント１６aと接続されている。ＡＭ入力回路４０の後段にはＡＭアンプ回路５０が接続されている。ＡＭ入力回路４０は、アンテナ導体の給電部１５a、主エレメント１６aの持つインピーダンスとＡＭアンプ回路５０のインピーダンスとの整合を行う。ＡＭアンプ回路５０は、アンテナ導体から受信され、ＡＭ入力回路４０を介して入力されたＡＭ信号を増幅する。
【００４３】
ＦＭ入力回路６０は、電気回路３０の入力端子Ｔｉｎと接続され、接続端子１３aを介してアンテナ導体の主エレメント１６aと接続されている。ＦＭ入力回路６０の後段にはＦＭアンプ回路７０が接続されている。ＦＭ入力回路６０は、アンテナ導体の給電部１５a、主エレメント１６aの持つインピーダンスとＦＭアンプ回路７０のインピーダンスとの整合を行う。ＦＭアンプ回路７０は、アンテナ導体から受信され、ＦＭ入力回路６０を介して入力されたＦＭ信号を増幅する。オートゲインコントロール回路７５は、ＦＭアンプ回路７０のゲインを制御する。
【００４４】
電流制限回路８０は、基板２０の周辺温度が所定温度以上になった場合に、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０とに流れる電流を制限する。電流制限回路８０の詳細は後述する。電源回路９０は、電気回路３０を構成する各回路に電源を供給する。
【００４５】
出力回路９５は、電気回路３０の出力端子Ｔｏｕｔと接続されている。出力回路９５の前段にはＡＭアンプ回路５０及びＦＭアンプ回路７０が接続されている。出力回路９５は、ＡＭアンプ回路５０のインピーダンス及びＦＭアンプ回路７０のインピーダンスと、チューナユニットのインピーダンスとの整合を行う。
【００４６】
接続端子１３ｂは、基板２０に実装された電気回路３０で接地と接続される。電気回路３０の接地と調整エレメント１６ｂとを導通させることにより、アンテナ導体の受信感度を調整することができる。尚充分な受信感度が得られるのであれば、調整エレメント１６ｂから接続端子１３ｂまでの系統は設けなくてもよい。
【００４７】
本実施形態では、基板２０の周辺温度が所定温度以上になった場合に、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０に流れる電流を制限し、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０に流れる電流を小さくすることにより、電気回路３０の消費電流を削減し、基板２０の発熱を抑制する。
【００４８】
図４を参照して電流制限回路８０について説明する。図４は、電流制限回路８０の一例を示す図である。
【００４９】
電流制限回路８０は、サーミスタＲ１０、抵抗Ｒ２０、Ｒ３０、Ｒ４０、トランジスタＭ１０、トランジスタＭ２０、定電圧回路８１、差動増幅回路８２を有する。
【００５０】
サーミスタＲ１０と抵抗Ｒ２０は直列に接続されており、電源回路９０から供給される電源電圧を分圧する分圧回路を構成している。サーミスタＲ１０の一端は接地されており、他端は抵抗Ｒ２０の一端と接続されている。抵抗Ｒ２０の他端は電源回路９０の出力端子と接続されている。
【００５１】
サーミスタＲ１０と抵抗Ｒ２０との接続点は、差動増幅回路８２の非反転入力端子Ｔ１と接続されている。すなわち差動増幅回路８２の非反転入力端子Ｔ１には、電源回路９０から供給される電流電圧をサーミスタＲ１０と抵抗Ｒ２０とで分圧した電圧が供給される。
差動増幅回路８２の反転入力端子Ｔ２は、定電圧回路８１の出力端子と接続されている。定電圧回路８１は、電源回路９０から供給される電源電圧から所定の定電圧を生成する。
すなわち差動増幅回路８２の反転入力端子Ｔ２には、電源電圧から生成された定電圧が供給される。
【００５２】
差動増幅回路８２の出力は、抵抗Ｒ３０を介してトランジスタＭ１０のベースへ供給される。また差動増幅回路８２の出力は、抵抗Ｒ４０を介してトランジスタＭ２０のベースへ供給される。
【００５３】
差動増幅回路８２の出力端子は、抵抗Ｒ３０の一端と抵抗Ｒ４０の一端とに接続されている。抵抗Ｒ３０の他端は、トランジスタＭ１０のベースと接続されている。トランジスタＭ１０のエミッタは接地されており、トランジスタＭ１０のコレクタはＡＭアンプ回路５０の一方の入力端子と接続されている。ＡＭアンプ回路５０の他方の入力端子は、ＡＭ入力回路４０の出力端子と接続されている。
【００５４】
抵抗Ｒ４０の他端は、トランジスタＭ２０のベースと接続されており、トランジスタＭ２０のエミッタは接地されている。トランジスタＭ２０のコレクタはＦＭアンプ回路７０の一方の入力端子と接続されている。ＦＭアンプ回路７０の他方の入力端子は、ＦＭ入力回路６０の出力端子と接続されている。
【００５５】
本実施形態のサーミスタＲ１０は、周辺温度が上昇すると抵抗値が小さくなる特性を有する。したがって本実施形態の電流制限回路８０では、基板２０の温度が上昇するとサーミスタＲ１０の抵抗値が小さくなる。サーミスタＲ１０の抵抗値が小さくなると、差動増幅回路８２の非反転入力端子Ｔ１に入力される電圧が低くなり、反転入力端子Ｔ２に入力される定電圧との電位差が小さくなる。よってトランジスタＭ１０とトランジスタＭ２０のベース電位が下がり、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０とに流れる電流が制限される。電流が制限されると、電気回路３０の発熱は抑制される。
【００５６】
図５は、電流制限回路８０により電流制限した結果を示す図である。図５では、サーミスタＲ１０の周辺温度が上昇すると、電流が制限されて消費電流が小さくなることがわかる。このように本実施形態では、電流制限回路８０により電流を制限して発熱を抑制することにより、動作保証温度範囲を−４０℃〜１１５℃とすることができる。動作保証温度範囲とは、システムを動作させても回路破壊に至ることが無いことを保証できる温度範囲である。
【００５７】
また本実施形態の電流制限回路８０では、サーミスタＲ１０の周辺温度が性能保証温度範囲の上限の８５℃を超えると、ＡＭアンプ回路５０とＦＭアンプ回路７０とに流れる電流の制限が開始されるものとした。ＡＭアンプ回路５０及びＦＭアンプ回路７０のゲインは、電流が制限されると小さくなる。よって本実施形態では、性能保証温度の上限で電流制限回路８０が電流制限を開始することにより、動作保証温度範囲を広くすることができる。
【００５８】
尚本実施形態の電流制限回路８０において、サーミスタＲ１０、定電圧回路８１、差動増悪回路８２は、サーミスタＲ１０の周辺温度が性能保証温度範囲の上限温度以上（本実施形態では８５℃）になると電流制限が開始されるように設計されることが好ましい。
【００５９】
本実施形態では、サーミスタＲ１０の周辺温度が高くなったとき、電流制限を行い発熱を抑制することで、通常使用よりも高い１１５℃まで、高温時の動作を保証することができる。
【００６０】
以下に、本実施形態による発熱の抑制効果についてさらに説明する。
【００６１】
まず始めに、環境温度２５℃の状態で電気回路３０が実装された基板２０に１３．２Ｖの電圧を印加した状態で３０分以上設置した場合の基板２０の温度をサーモトレーサで測定した結果について説明する。尚このときの電気回路３０における消費電流は、３２．５ｍＡである。
【００６２】
本実施形態の基板２０の表面において最も高い温度は６４．１℃であり、最も低い温度は２９．９℃であり、平均温度は４４．７℃であった。また基板２０の裏面において最も高い温度は５２．２℃であり、最も低い温度は２９．９℃であり、平均温度は４２．３℃である。尚基板２０の表面とは電気回路３０が実装されている面であり、裏面とは電気回路３０が実装された面と反対側の面である。また本発明の基板２０の大きさは、２９ｍｍ×１０．６ｍｍである。
【００６３】
次に、環境温度２５℃の状態で電気回路３０が実装された基板２０に１３．２Ｖの電圧を印加して、電流制限回路８０が１１５℃で動作している場合と同等の状態を作り出す為に消費電流を８ｍＡに制限した状態で３０分以上設置した場合の基板２０の温度をサーモトレーサで測定した結果について説明する。
【００６４】
このとき本実施形態の基板２０の表面において最も高い温度は３０．７℃であり、最も低い温度は２８．４℃であり、平均温度は２９．３℃であった。また基板２０の裏面において最も高い温度は３１．４℃であり、最も低い温度は２８．４℃であり、平均温度は２９．６℃である。
【００６５】
以上の測定の結果から、本実施形態では、周辺温度が高温である場合（環境温度１１５℃）の基板２０の発熱は、通常温度の場合（環境温度２５℃）の発熱と比較して抑制されていることがわかる。よって本実施形態では、周辺温度の上昇に伴い基板２０の発熱が増長されることがない。また本実施形態では、電気回路３０を構成する各素子を密集させた場合にも発熱を抑制することができる。
【００６６】
よって本実施形態によれば、小型で、且つ高温時にも動作が保証されたコネクタ１０を提供することができる。また、温度変化に対応可能なコネクタを搭載することにより、アンテナ導体から安定して電波を受信することが可能な車両用窓ガラスを提供することができる。
【００６７】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、車両用窓ガラス板に固定されるコネクタに利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０ コネクタ
１１ ケース
１２ ケーブル差込部
１３ 固定部
２０ 基板
３０ 電気回路
４０ ＡＭ入力回路
５０ ＡＭアンプ回路
６０ ＦＭ入力回路
７０ ＦＭアンプ回路
７５ オートゲインコントロール回路
８０ 電流制限回路
９０ 電源回路
９５ 出力回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用窓ガラスに固定され、前記車両用窓ガラスに設けられたアンテナ導体と接続されるコネクタであって、
前記アンテナ導体と電気的に接続させる接続端子と、
該接続端子を介して送られる前記アンテナ導体が受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された信号を車両に搭載された通信装置へ出力する信号出力端子と、を有し、
前記増幅手段は、
アンプ回路と、
該アンプ回路に接続され電源電圧を給電する電源回路と、
サーミスタを有する前記電源電圧を分圧する分圧回路により、該サーミスタの周辺温度が所定温度を超えたとき、前記アンプ回路に供給される電流を制限する電流制限回路と、
を有することを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記電流制限回路は、差動増幅回路とトランジスタとを含み、
前記差動増幅回路の反転入力端子には、前記電源電圧から生成される定電圧が供給され、
前記差動増幅回路の非反転入力端子には、前記分圧回路により分圧された前記電源電圧が供給され、
前記差動増幅回路の出力は、前記トランジスタのベースに供給され、
前記トランジスタのコレクタは前記アンプ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは接地されている請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記アンプ回路は、
前記アンテナ導体から受信されたＡＭ信号を増幅させるＡＭアンプ回路と、
前記アンテナ導体から受信されたＦＭ信号を増幅させるＦＭアンプ回路と、を含み、
該ＡＭアンプ回路と該ＦＭアンプ回路とは並列で設けられ、それぞれ前記電流制限回路と接続されている請求項１または２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記接続端子と前記増幅手段との間に接続されており、インピーダンスを整合する入力回路を有し、
前記入力回路を介して前記受信信号が前記増幅手段に入力される請求項１または２に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記入力回路は、ＡＭ入力回路とＦＭ入力回路とを含み、
前記ＡＭアンプ回路には、前記ＡＭ入力回路を介して前記受信信号が入力され、
前記ＦＭアンプ回路には、前記ＦＭ入力回路を介して前記受信信号が入力される請求項３または４に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記増幅手段と前記信号出力端子との間に接続されており、インピーダンスを整合する出力回路を有する請求項１から５のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項７】
前記増幅手段、前記入力回路及び前記出力回路の周囲を覆うケースを有し、前記ケースには樹脂が充填されている請求項１から６のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項８】
前記信号出力端子は、前記通信装置に接続された通信ケーブルと着脱可能なケーブル差込部を有する請求項１から７のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項９】
アンテナ導体と、該アンテナ導体に接続されるコネクタと、を備えた車両用窓ガラスにおいて、
前記コネクタは、
前記アンテナ導体と電気的に接続される接続端子と、該接続端子を介して送られる前記アンテナ導体で受信した受信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された信号を車両に搭載された通信装置へ出力する信号出力端子と、を有し、
前記増幅手段は、
アンプ回路と、
該アンプ回路に接続され電源電圧を給電する電源回路と、
サーミスタを有する前記電源電圧を分圧する分圧回路により、該サーミスタの周辺温度が所定温度を超えたとき、前記アンプ回路に供給される電流を制限する電流制限回路と、
を有することを特徴とする車両用窓ガラス。
【請求項１０】
前記電流制限回路は、差動増幅回路とトランジスタとを含み、
前記差動増幅回路の反転入力端子には、前記電源電圧から生成される定電圧が供給され、
前記差動増幅回路の非反転入力端子には、前記分圧回路により分圧された前記電源電圧が供給され、
前記差動増幅回路の出力は、前記トランジスタのベースに供給され、
前記トランジスタのコレクタは前記アンプ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは接地されている請求項９に記載の車両用窓ガラス。
【請求項１１】
前記アンプ回路は、
前記アンテナ導体から受信されたＡＭ信号を増幅させるＡＭアンプ回路と、
前記アンテナ導体から受信されたＦＭ信号を増幅させるＦＭアンプ回路と、を含み、
該ＡＭアンプ回路と該ＦＭアンプ回路とは並列で設けられ、それぞれ前記電流制限回路と接続されている請求項９または１０に記載の車両用窓ガラス。
【請求項１２】
前記接続端子と前記増幅手段との間に接続されており、インピーダンスを整合する入力回路を有し、
前記入力回路を介して前記受信信号が前記増幅手段に入力される請求項９または１０に記載の車両用窓ガラス。
【請求項１３】
前記入力回路は、ＡＭ入力回路とＦＭ入力回路とを含み、
前記ＡＭアンプ回路には、前記ＡＭ入力回路を介して前記受信信号が入力され、
前記ＦＭアンプ回路には、前記ＦＭ入力回路を介して前記受信信号が入力される請求項１１または１２に記載の車両用窓ガラス。
【請求項１４】
前記増幅手段と前記信号出力端子との間に接続されており、インピーダンスを整合する出力回路を有する請求項９から１３のいずれかに記載の車両用窓ガラス。
【請求項１５】
前記増幅手段、前記入力回路及び前記出力回路の周囲を覆うケースを有し、前記ケースには樹脂が充填されている請求項９から１４のいずれかに記載の車両用窓ガラス。
【請求項１６】
前記信号出力端子は、前記通信装置に接続された通信ケーブルと着脱可能なケーブル差込部を有する請求項９から１５のいずれかに記載の車両用窓ガラス。
【請求項１】
車両用窓ガラスに固定され、前記車両用窓ガラスに設けられたアンテナ導体と接続されるコネクタであって、
前記アンテナ導体と電気的に接続させる接続端子と、
該接続端子を介して送られる前記アンテナ導体が受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された信号を車両に搭載された通信装置へ出力する信号出力端子と、を有し、
前記増幅手段は、
アンプ回路と、
該アンプ回路に接続され電源電圧を給電する電源回路と、
サーミスタを有する前記電源電圧を分圧する分圧回路により、該サーミスタの周辺温度が所定温度を超えたとき、前記アンプ回路に供給される電流を制限する電流制限回路と、
を有することを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記電流制限回路は、差動増幅回路とトランジスタとを含み、
前記差動増幅回路の反転入力端子には、前記電源電圧から生成される定電圧が供給され、
前記差動増幅回路の非反転入力端子には、前記分圧回路により分圧された前記電源電圧が供給され、
前記差動増幅回路の出力は、前記トランジスタのベースに供給され、
前記トランジスタのコレクタは前記アンプ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは接地されている請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記アンプ回路は、
前記アンテナ導体から受信されたＡＭ信号を増幅させるＡＭアンプ回路と、
前記アンテナ導体から受信されたＦＭ信号を増幅させるＦＭアンプ回路と、を含み、
該ＡＭアンプ回路と該ＦＭアンプ回路とは並列で設けられ、それぞれ前記電流制限回路と接続されている請求項１または２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記接続端子と前記増幅手段との間に接続されており、インピーダンスを整合する入力回路を有し、
前記入力回路を介して前記受信信号が前記増幅手段に入力される請求項１または２に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記入力回路は、ＡＭ入力回路とＦＭ入力回路とを含み、
前記ＡＭアンプ回路には、前記ＡＭ入力回路を介して前記受信信号が入力され、
前記ＦＭアンプ回路には、前記ＦＭ入力回路を介して前記受信信号が入力される請求項３または４に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記増幅手段と前記信号出力端子との間に接続されており、インピーダンスを整合する出力回路を有する請求項１から５のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項７】
前記増幅手段、前記入力回路及び前記出力回路の周囲を覆うケースを有し、前記ケースには樹脂が充填されている請求項１から６のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項８】
前記信号出力端子は、前記通信装置に接続された通信ケーブルと着脱可能なケーブル差込部を有する請求項１から７のいずれかに記載のコネクタ。
【請求項９】
アンテナ導体と、該アンテナ導体に接続されるコネクタと、を備えた車両用窓ガラスにおいて、
前記コネクタは、
前記アンテナ導体と電気的に接続される接続端子と、該接続端子を介して送られる前記アンテナ導体で受信した受信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された信号を車両に搭載された通信装置へ出力する信号出力端子と、を有し、
前記増幅手段は、
アンプ回路と、
該アンプ回路に接続され電源電圧を給電する電源回路と、
サーミスタを有する前記電源電圧を分圧する分圧回路により、該サーミスタの周辺温度が所定温度を超えたとき、前記アンプ回路に供給される電流を制限する電流制限回路と、
を有することを特徴とする車両用窓ガラス。
【請求項１０】
前記電流制限回路は、差動増幅回路とトランジスタとを含み、
前記差動増幅回路の反転入力端子には、前記電源電圧から生成される定電圧が供給され、
前記差動増幅回路の非反転入力端子には、前記分圧回路により分圧された前記電源電圧が供給され、
前記差動増幅回路の出力は、前記トランジスタのベースに供給され、
前記トランジスタのコレクタは前記アンプ回路に接続され、前記トランジスタのエミッタは接地されている請求項９に記載の車両用窓ガラス。
【請求項１１】
前記アンプ回路は、
前記アンテナ導体から受信されたＡＭ信号を増幅させるＡＭアンプ回路と、
前記アンテナ導体から受信されたＦＭ信号を増幅させるＦＭアンプ回路と、を含み、
該ＡＭアンプ回路と該ＦＭアンプ回路とは並列で設けられ、それぞれ前記電流制限回路と接続されている請求項９または１０に記載の車両用窓ガラス。
【請求項１２】
前記接続端子と前記増幅手段との間に接続されており、インピーダンスを整合する入力回路を有し、
前記入力回路を介して前記受信信号が前記増幅手段に入力される請求項９または１０に記載の車両用窓ガラス。
【請求項１３】
前記入力回路は、ＡＭ入力回路とＦＭ入力回路とを含み、
前記ＡＭアンプ回路には、前記ＡＭ入力回路を介して前記受信信号が入力され、
前記ＦＭアンプ回路には、前記ＦＭ入力回路を介して前記受信信号が入力される請求項１１または１２に記載の車両用窓ガラス。
【請求項１４】
前記増幅手段と前記信号出力端子との間に接続されており、インピーダンスを整合する出力回路を有する請求項９から１３のいずれかに記載の車両用窓ガラス。
【請求項１５】
前記増幅手段、前記入力回路及び前記出力回路の周囲を覆うケースを有し、前記ケースには樹脂が充填されている請求項９から１４のいずれかに記載の車両用窓ガラス。
【請求項１６】
前記信号出力端子は、前記通信装置に接続された通信ケーブルと着脱可能なケーブル差込部を有する請求項９から１５のいずれかに記載の車両用窓ガラス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−４４２７２（Ｐ２０１１−４４２７２Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９０５１４（Ｐ２００９−１９０５１４）
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１９日（２００９．８．１９）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
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