JP2020078059A

JP2020078059A - 車載アンテナ装置

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Publication number: JP2020078059A
Application number: JP2019182443A
Authority: JP
Inventors: 水野　浩年; Hirotoshi Mizuno; 浩年水野; 正幸後藤; Masayuki Goto; 勇介横田; Yusuke Yokota
Original assignee: Yokowo Co Ltd; Yokowo Mfg Co Ltd
Current assignee: Yokowo Co Ltd
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2020-05-21
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: US10601123B2; JP6883634B2; US20180261912A1; CN108028459A; JP6599470B2; WO2017046972A1; JPWO2017046972A1

Abstract

【課題】電子機器等から放射される電磁ノイズを抑制して、ノイズに起因するラジオ、テレビ等の受信障害を防止可能な車載アンテナ装置を提供する【解決手段】取付手段を介して車体に固定されるアンテナベース２と、これに被せられるアンテナケースと、アンテナベース２とアンテナケースとで囲まれた内部空間に設けられるアンテナエレメント５及び電子機器としてのカメラモジュール１０とを備え、カメラモジュール１０の回路基板５０を囲むようにカメラモジュール筐体４０でシールドしている。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、ノイズ発生源となる電子機器を内蔵した車載アンテナ装置に関するものである。

従来、自動車の電子機器は車室内に設置されており、電子機器から放射される電磁ノイズは車体がシールドとなり、車体のルーフ上に設置されたアンテナに悪影響を及ぼすことはなかった。

近年、自動運転や運転の補助などに使用される技術として、自動車の周辺状況をセンシングする技術が重要視されはじめており、センシングするための電子機器を車室外に設置することが増えてきた。その際、電子機器（例えばカメラ等）を車載のアンテナ近くに設置すると、電子機器等から放射される電磁ノイズをアンテナが受信してしまいラジオ、テレビ等に受信障害が発生するという欠点があった。

具体的に図２０及び図２１を用いて電子機器としてカメラモジュールを内蔵した車載アンテナ装置の場合を説明する。図２０の車載アンテナ装置１００は、アンテナベース１０１及びアンテナケース１０２で囲まれた空間内に、アンテナエレメント１０３、アンテナアンプ基板１０４及びカメラモジュール１１０を設けたもので、カメラモジュール１１０は、例えば車体後方の動画及び/又は静止画像を撮影するためのものであり、図２１の構成を有している。すなわち、カメラモジュール１１０は、レンズ１１１、イメージセンサ部１１２，ビデオ（Video）信号出力部１１３、発振器１１４、及び各回路部分に電力を供給する電源部１１５をカメラモジュール筐体１２０内に有している。カメラモジュール１１０に接続されたモジュールケーブル１２１（信号線及び電源線を含む）は、アンテナ装置１００が取り付けられた車体ルーフＲの取付穴を通してバッテリ、モニタ、操作盤等の接続対象１２５に接続されるようになっている。なお、アンテナアンプ基板１０４に接続されたアンテナケーブル１０５も車体ルーフＲの取付穴を通して車室内に引き込まれる。

この場合のノイズ発生原理について説明する。カメラモジュール１１０に電源が投入されると、車輌から供給される＋１２Ｖをモジュール内部で使用する電圧（例えば＋３.３Ｖ）に電圧変換を行う必要がある。この電圧変換の過程で電源部１１５が有するスイッチングレギュレータによるノイズが生成される。またモジュール内でイメージセンサ部１１２を動作させるための発振器１１４からもノイズが生成される。つまり、電源部１１５及び発振器１１４はノイズ源でもあり、それらと他の回路部分との接続線路にもノイズが伝搬する。そして、これらに起因するノイズが筐体１２０を通過して外部に放射される。また、信号線及び電源線を含むモジュールケーブル１２１からもノイズが放射されることになる。つまり、ノイズ放射（伝達）経路は大きく２つあり、１つはカメラモジュールの回路基板（イメージセンサ部１１２〜電源部１１５等が搭載されている）から放射される経路、もう一つはモジュールケーブル１２１の電源線、信号線等を伝わって放射される経路である。

図２０の車載アンテナ装置１００のように、アンテナエレメント１０３と電子機器としてのカメラモジュール１１０が相互に近接した条件下では、カメラモジュール１１０の回路基板から放射されたノイズをアンテナエレメント１０３が受信し、本来受信すべきラジオ、テレビ等の音声・画像信号が妨害される。またカメラモジュール１１０に接続される電源線や信号線等から放射されたノイズも同様にアンテナエレメント１０３が受信し、本来受信すべき信号が妨害される。

なお、車輌用カメラ装置を示すものとしては下記特許文献１及び特許文献２がある。

特開２０１４−１５０４９６号公報特開２００７−２０８１７１号公報

特許文献１はアンテナ装置にカメラを内蔵させたものであるが、ノイズ対策には配慮がない。特許文献２はカメラの発生する電磁ノイズを抑制する構造であるが、アンテナは別個の離間した位置にあることを前提としている。

本発明は、上記した状況を認識してなされたものであり、その目的は、電子機器から放射される電磁ノイズを抑制して、ノイズに起因するラジオ、テレビ等の受信障害を防止可能な電子機器付の車載アンテナ装置を提供することにある。

本発明のある態様は車載アンテナ装置である。この車載アンテナ装置は、取付手段を介して車体に固定されるアンテナベースと、
前記アンテナベースに被せられるアンテナケースと、
前記アンテナベースと前記アンテナケースとで囲まれた内部空間に設けられるアンテナエレメント及び電子機器とを備え、
前記電子機器内のノイズ発生源の少なくとも一部を囲むようにシールド導体が設けられていることを特徴とする。

前記電子機器は前記ノイズ発生源を囲む筐体を有し、前記筐体が前記シールド導体であるか、あるいは絶縁体の内側及び外側の少なくとも一方に前記シールド導体が設けられたものであり、前記シールド導体が前記車体にアースされているとよい。

前記電子機器の回路基板の片面又は両面を覆うように前記シールド導体が設けられているとよい。

前記アンテナベースが取付導体部を有し、前記シールド導体が前記取付導体部を介して前記車体にアースされているとよい。

前記アンテナベースが取付導体部及び導体ベースプレート部を有し、前記ベースプレート部に前記筐体が設置され、前記筐体からなる又は前記筐体が有する前記シールド導体が前記ベースプレート部に電気接続されているとよい。

前記ベースプレート部と前記筐体とが導体で一体に形成されているとよい。

前記アンテナベースが取付導体部と絶縁体ベースプレート部とを有し、前記絶縁体ベースプレート部に前記筐体が設置され、前記筐体を為す又は前記筐体が有する前記シールド導体が前記取付導体部に第１の接続部材を介して電気接続されているとよい。

前記電子機器にシールドケーブルが接続され、前記シールドケーブルのシールド用外被導体が前記車体にアースされているとよい。

前記シールド用外被導体を介して前記シールド導体が前記車体にアースされているとよい。

前記シールド用外被導体に第２の接続部材の一方の端部が接続され、他方の端部は前記取付手段によって保持されて前記車体にアースされるとよい。

前記電子機器には、前記ノイズ発生源のノイズ低減のためのノイズフィルタが設けられているとよい。

前記ノイズフィルタは、前記アンテナエレメントを介して受信される信号の受信帯域内のノイズを除去するものであるとよい。

前記電子機器がカメラモジュールであり、前記アンテナケースには前記カメラモジュールのレンズに対応する窓部が形成されているとよい。

前記カメラモジュールは前記アンテナベースに対して傾斜角度が調整自在に取り付けられているとよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係る車載アンテナ装置によれば、電子機器内のノイズ発生源の少なくとも一部を囲むようにシールド導体を設けることで、電子機器から放射される電磁ノイズを抑制でき、ひいてはノイズに起因するラジオ、テレビ等の受信障害を防止可能である。

本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態１の要部構成を示す模式的側断面図。実施の形態１においてアンテナベース上にカメラモジュールの筐体を設置した斜視図。本発明の実施の形態２の要部構成を示す模式的側断面図。実施の形態２においてアンテナベース上にカメラモジュールの筐体を設置した斜視図。本発明の実施の形態３の要部構成を示す模式的側断面図。実施の形態３における接続部材の平面図。本発明の実施の形態４の要部構成の模式的側断面図。実施の形態１〜４が適用される車載アンテナ装置の全体構成を示す分解斜視図。実施の形態１〜４が適用される車載アンテナ装置の側断面図。同側面図。同背面図。実施の形態１〜４が適用される車載アンテナ装置のインナーケース及びアウターケースを省略した側面図。同背面図。本発明の実施の形態５の要部構成を示す模式的側断面図。実施の形態５における接続部材の平面図。本発明の実施の形態６の要部構成の模式的側断面図。本発明の実施の形態７の要部構成の模式的側断面図。本発明の実施の形態８の要部構成の模式的側断面図。本発明の実施の形態９の要部構成の模式的側断面図。本発明の実施の形態１０であって、アンテナベースに対してカメラモジュールを角度調整自在とした車載アンテナ装置のインナーケース及びアウターケースを省略した側面図。本発明の各実施の形態において、カメラモジュールにノイズフィルタを設けた場合のカメラモジュールの回路構成のブロック図。前記カメラモジュールの回路構成において用いるノイズフィルタ（ローパスフィルタ;low-pass filter）を示す回路図。前記カメラモジュールの回路構成において用いるノイズフィルタの他の例であって、ローパスフィルタを示す回路図。前記カメラモジュールの回路構成において用いるノイズフィルタの他の例であって、ローパスフィルタを示す回路図。前記カメラモジュールの回路構成において用いるノイズフィルタの他の例であって、バンドエミッションフィルタ（band-emission filter）を示す回路図。前記カメラモジュールの回路構成において用いるノイズフィルタの他の例であって、バンドエミッションフィルタ（band-emission filter）を示す回路図。前記カメラモジュールの回路構成において用いるノイズフィルタの他の例であって、バンドパスフィルタを示す回路図。車載アンテナ装置において、電子機器としてのカメラモジュールからのノイズをアンテナエレメントが受信する経路を説明する模式的側面図。前記カメラモジュール構成及びノイズ放射経路を説明するブロック図。シールド対策の有無によるＡＭ帯ノイズレベル（ｄＢｍ／Ｈｚ）を比較したノイズスペクトラム。ノイズフィルタの有無による発振器の放射ノイズ（ｄＢｍ）を比較したノイズスペクトラム。ノイズ対策有無によるＦＭ帯ノイズレベル（ｄＢｍ／Ｈｚ）を比較したノイズスペクトラム。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１Ａは本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態１の要部構成、図２Ａは実施の形態２の要部構成、図３Ａは実施の形態３の要部構成、図４は実施の形態４の要部構成であり、いずれもアンテナベース２が導体としての金属で形成された金属ベースプレート部３と取付導体部（プリロック部）４とを有し、取付導体部４に車体ルーフＲへの取付手段が設けられている場合を示す。また、図５から図１０は実施の形態１〜４が適用される車載アンテナ装置の全体構成を示す。

まず、図５から図１０を用いて実施の形態１〜４が適用される車載アンテナ装置の全体構成について説明する。これらの図において、車載アンテナ装置１は、ベースプレート部３及び取付導体部（プリロック）４を有するアンテナベース２と、コイル６及び天頂エレメント７を有するアンテナエレメント５と、アンテナエレメント５の受信信号を増幅するアンテナアンプ基板８と、アンテナエレメント５及びアンテナアンプ基板８を内側に収納するインナーケース９と、インナーケース９の背面（車体の後方を向く面）に取り付けられる電子機器としてのカメラモジュール１０と、インナーケース９及びカメラモジュール１０を覆うアウターケース１１（外側のアンテナケースとなる）とを備えている。カメラモジュール１０は例えば車体後方の動画及び/又は静止画像を撮影するためのものである。インナーケース９及びアウターケース１１は電磁波を透過させる合成樹脂製である。アウターケース１１は例えば先端に向かって流線型状に細くなったシャークフィン形状である。

尚、アンテナエレメント５のコイル６に替えて他の波長短縮素子を用いても良い。

アンテナベース２は金属ベースプレート部３と取付導体部（プリロック）４とを組み合わせたものである。ベースプレート部３は、アンテナアンプ基板８に接続されるアンテナケーブル１２及びカメラモジュール１０に接続されるモジュールケーブル６０を引き出すための穴部３ａを有し、穴部３ａの一部から露出するように取付ナット１５がベースプレート部３に固着一体化されている。取付ナット１５は車載アンテナ装置１を車体ルーフＲに取り付けるためのアンテナベース側取付手段である。

アンテナベース２の取付導体部４は、ベースプレート部３に装着一体化されるもので、車体ルーフＲの取付穴を貫通する凸部４ａを底面に有する。また、取付導体部４は、アンテナケーブル１２及びモジュールケーブル６０を引き出すための穴部４ｂを有するとともに、導体（金属製）の爪付ワッシャ１７を締め付けるための導体（金属製）ボルト１６を挿通する貫通穴を有している。ボルト１６及び爪付ワッシャ１７は取付ナット１５と共に取付手段を構成する。アンテナ装置１の取付前は、ボルト１６は取付導体部４を貫通して緩んだ状態で取付ナット１５に螺合している。取付導体部４の底部を囲む（必然的に車体ルーフＲの取付穴の周囲を囲む）ように環状のアンテナ取付パッド１８（防水シール材）がアンテナベース２底面側に配置される。

そして、図６に示す車体ルーフＲの取付穴にプリロックとして取付導体部４の底部をルーフ上から嵌め込み、車体ルーフＲの内面から爪付ワッシャ１７をボルト１６に装着して取付導体部４を仮止めする。次いで、図６に示すように、アンテナベース２と車体ルーフＲの外面間にアンテナ取付パッド１８を配置した状態で、ボルト１６をアンテナベース２側の取付ナット１５に螺合して、ボルト１６をナット１５に対して回転し、締め付けることで、アンテナ装置１の車体ルーフＲへの取り付けが可能となっている。アンテナベース２の金属ベースプレート部３及び取付導体部４は、導体であるボルト１６、及び車体ルーフＲの金属面に爪が食い込む爪付ワッシャ１７の経路で車体にアース（接地）される。

アンテナアンプ基板８は、アンテナエレメント５の受信信号を増幅するアンプ等が組み立てられており、アンテナベース２上に設置され、アンテナアンプ基板８に形成されたアース導体パターン（グランドパターン）はベースプレート部３の金属部分又は取付導体部４に電気的に接続されている。例えば、ベースプレート部３の上面側に突出した凸部に直接はんだ付けされる。

アンテナアンプ基板８下側には、絶縁体（合成樹脂成形品）のケーブルホルダ２０が重ねて固定され、ケーブルホルダ２０内にアンテナケーブル１２のアンテナアンプ基板８への接続側部分が収納され、ケーブルホルダ２０の上側を覆うようにケーブルカバー２１がケーブルホルダ２０に固定される。アンテナケーブル１２の延長部分はベースプレート部３の穴部３ａ及び取付導体部４の穴部４ｂを通して外部（アンテナベース２の底面側）に引き出される。

アンテナエレメント５はＡＭラジオ放送及びＦＭラジオ放送等を受信可能なものであり、アンテナエレメント５が有するコイル６は、コイル固定ネジ２２で天頂エレメントホルダ２５に固定され、コイル６の下端は接続導体２３を介してアンテナアンプ基板８に電気接続され、コイル６の上端は接続導体２４を介して天頂エレメント７に電気接続される。天頂エレメント７は容量エレメントとして働くものであり、コイル６の上側に固定された絶縁体（合成樹脂成形品）の天頂エレメントホルダ２５で支持されている。

インナーケース９はベースプレート部３上面間にインナーケースパッド２６（防水シール材）を介在させた状態で、ベースプレート部３に固定用ネジ２７で固定される。アンテナベース２とインナーケース９とで囲まれた水密空間内に、アンテナエレメント５やアンテナアンプ基板８が収容される。

図６に示すように、カメラモジュール１０はインナーケース９の背面に形成されたカメラ取付穴９ａに水密シール部品としてのＯリング３０を介して水密に嵌合するように、固定用ネジ３１でベースプレート部３に取り付けられている。その際、防振用ガスケット（弾性材）３５をベースプレート部３とカメラモジュール１０間に介在させている。カメラモジュール１０に接続されたモジュールケーブル６０は、撮影画像信号を外部に取り出すためのデータケーブルであり、インナーケース９内に引き込まれ、ベースプレート部３の穴部３ａ及び取付導体部４の穴部４ｂを通して外部（アンテナベース２の底面側）に引き出される。

インナーケース９及びカメラモジュール１０を覆うようにアウターケース１１がアンテナベース２に固定される（被せられる）。従って、アンテナベース２とアウターケース１１とで囲まれた内部空間にカメラモジュール１０が設けられることになる。図６及び図８に示すように、アウターケース１１の背面にはカメラモジュール１０のレンズ１１１の位置に対応する窓部１１ａが形成されている。窓部１１ａは抜き穴であっても透明部材で塞がれている構造であってもよい。

車載アンテナ装置１の車体ルーフＲへの取付手段は、図６の断面図では、取付金具としてボルト１６及び特殊形状の爪付ワッシャ１７を用いて、アンテナベース側ナット１５に螺合するボルト１６に対して、爪付ワッシャ１７を車体ルーフＲの内側から装着してアンテナベース２を車体ルーフＲに固定する構造を例示したが、取付導体部４に雄ネジを成形しておき、これに車体ルーフＲの内側から取付金具としてのナットを螺合し、締め付ける取付手段を採用することもできる。

実施の形態１
図１Ａは本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態１の要部構成であり、図５から図１０の車載アンテナ装置１におけるノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、カメラモジュール１０が有するカメラモジュール筐体４０は、回路基板５０を囲んでシールドするシールド導体を兼ねた金属（例えばアルミダイカスト）であり、その背面側にレンズ１１１が取り付けられ、筐体４０内部の突出したボス部（凸部）４８に回路基板５０が金属の基板取付ネジ４９で固定されている。筐体４０内に収納された回路基板５０には、図１７に示すイメージセンサ部１１２、ビデオ信号出力部１１３、発振器１１４、回路部分に電力を供給する電源部１１５、及びノイズフィルタ１３０等が搭載されている（ノイズフィルタ１３０の構成及び作用効果は後述する）。イメージセンサ部１１２は、発振器１１４からの所定周波数（例えば２７ＭＨｚ）の電気信号を受けてレンズ１１１による撮像画像のビデオ信号を生成するものであり、ビデオ信号出力部１１３はそのビデオ信号を増幅してモジュールケーブル６０に含まれる信号線６０ａに出力するものである。モジュールケーブル６０は電源線６０ｂ等も有しており、一端が回路基板５０に接続され、他端がバッテリ、モニタ、操作盤等の接続対象１２５に接続される。

アンテナベース２は導体としての金属で形成された金属ベースプレート部３とその中央部に位置する取付導体部４とを有し、カメラモジュール１０の筐体４０は金属ベースプレート部３上に設置されている（この場合、ベースプレート部３と取付導体部４とは別部品であっても一体品であってもよい。）。カメラモジュール１０の筐体４０は、これと一体に形成されたフランジ部４４を導電性ネジ４５でベースプレート部３の上面にネジ止めすることで固定される。上記の金属ベースプレート部３と筐体４０の電気的接続方法については、金属フランジ部のネジ止め及び/又は半田付けによるものがある。

なお、図１Ｂのように金属ベースプレート部３と筐体４０とを導体である金属（例えばアルミダイカスト）で一体品として形成したものを用いることで、アンテナ装置の防水構造が簡素化（ベースプレート部３と筐体４０の隙間を埋める部材や埋める作業を削減）することができたり、筐体４０をベースプレート部３に固定する固定用部材を削減することができたり、固定用部材の固定作業やベースプレート部３と筐体４０とを電気接続する作業の工数を削減することができる効果もある。また、筐体４０のアンテナベース２からの高さが低くなり、アンテナベース２の上方に配置されるアンテナエレメント５と筐体４０とが相対的に離れるため、筐体４０のシールドに関わる導体によるアンテナエレメント５に対するラジオ放送受信への影響を小さくすることができる。

取付導体部４は、車体ルーフＲの取付穴を貫通する凸部４ａに車室側から取付金具（ナット又はワッシャ）６５を螺合若しくは係合させることで車体ルーフＲに固定されるようになっている。具体的には、取付金具６５が導体としての金属で形成された金属製ナットである場合、凸部４ａの外周に雄ネジを形成して取付金具６５を螺着し、取付金具６５がワッシャであれば、図６の断面図のようにボルトを併用してワッシャを取付導体部４に対して締め付け固着する。これによりルーフと取付金具が電気的に接続される。

回路基板５０は導電性の基板取付ネジ４９でボス部４８に固定されるが、その際に、回路基板５０のアース導体パターン（グランドパターン）をボス部４８（ひいてはシールド導体である筐体４０）に電気接続することもできる。なお、回路基板５０のアース導体パターンを筐体４０に直接的に電気接続しない構造にすることもある。

筐体４０内の回路基板５０に接続されたモジュールケーブル６０は、筐体４０を貫通して取付導体部４の凸部４ａの内側に形成された穴部４ｂからアンテナベース２の底面側（アンテナ装置外部）に引き出される。モジュールケーブル６０はシールドケーブルであり、信号線６０ａや電源線６０ｂ等を囲むシールド用外被導体６１を有する。シールド用外被導体６１は、筐体４０に直接的に電気接続されてもよいし、別途接続部材を介して取付導体部４に電気接続する構成としてもよい（図示省略）。

なお、モジュールケーブル６０は回路基板５０のアース導体パターン（グランドパターン）に接続されたグランド線（図示省略）をシールド用外被導体６１の内側に有している。シールド用外被導体６１の筐体内の端部は、原則として回路基板５０のアース導体パターンに接続されているが、回路基板５０上では接続されない場合もある。

以上の構成により、筐体４０及びモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１は、共に車体ルーフＲにアースされ、カメラモジュール１０の筐体４０及びモジュールケーブル６０をシールドすることで、回路基板５０から外部に放射されるノイズが抑制される。

また、図１７のように回路基板５０上にノイズフィルタ１３０を設けている。ノイズフィルタ１３０は、発振器１１４の出力側とイメージセンサ部１１２との間に挿入され、例えば図１８の抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とを有するローパスフィルタであり、主に発振器ノイズを抑制するものである。図１８のノイズフィルタは、発振器１１４の周波数が２７ＭＨｚの時、３倍の高調波（ＦＭ受信帯域内の８１ＭＨｚ）を抑制するフィルタの一例である。

ノイズフィルタ１３０は、イメージセンサ部１１２におけるビデオ信号の生成に必要な周波数信号以外のノイズを除去することで、ＦＭ帯（ＦＭラジオ放送の周波数帯域７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚ）でのノイズ抑制を図ることができる。同様に、より高い周波数帯であるテレビ放送の周波数帯域でのノイズ抑制も可能となる。

なお、ノイズフィルタ１３０は電源部１１５に含まれるスイッチングレギュレータのノイズが発振器１１４経由でイメージセンサ部１１２に侵入することも抑制できる。さらに、図示しないが、必要に応じて電源部１１５の電力供給線路にもノイズフィルタを追加してもよい。

図２２はシールド対策の有無によるノイズレベル（ｄＢｍ／Ｈｚ）を比較したものであって、ＡＭ帯（ＡＭラジオ放送の周波数帯域０.５〜１.７ＭＨｚ）のノイズスペクトラムを示す。シールド対策無しでは、−９０ｄＢｍ／Ｈｚ前後のノイズレベルであるが、シールド対策有り（但しノイズフィルタ無し）では、−１２０ｄＢｍ／Ｈｚ以下のノイズレベルに抑制できている（カメラモジュールが存在しない場合とほぼ同等になっている）。

図２３はノイズフィルタの有無による発振器の放射ノイズ（ｄＢｍ）のノイズスペクトラムであり、実施の形態１によれば、発振器１１４の出力側にノイズフィルタ１３０を設けたことで、発振器１１４の出力に含まれる高調波、とくに３倍高調波を抑制でき、ＦＭ帯での受信障害を除去できる。

図２４はシールド対策後のノイズ対策（ノイズフィルタ）有無によるＦＭ帯ノイズレベル（ｄＢｍ／Ｈｚ）を比較したノイズスペクトラムであり、ＦＭ帯でのノイズレベルをカメラモジュールが存在しない場合と同程度に抑制できている。

実施の形態１によれば、ＡＭ帯及びＦＭ帯共にノイズが抑制され、ＡＭ、ＦＭラジオ放送や、テレビ放送の受信に支障を生じないようにすることができる。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) カメラモジュール１０の外周を囲むカメラモジュール筐体４０を、シールド導体として車体ルーフＲにアースすることで、カメラモジュール１０をシールドでき、カメラモジュール１０内のノイズが筐体外部に放射ノイズとして放射されるのを防止できる。

(2) カメラモジュール１０の回路基板５０に接続されたモジュールケーブル６０にシールドケーブルを用い、そのシールド用外被導体６１を車体ルーフＲにアースすることで、モジュールケーブル６０からの放射ノイズを低減することができる。

(3) カメラモジュール１０内の回路基板５０にノイズフィルタ１３０を搭載することで、ノイズ発生源となる発振器１１４に起因するノイズを抑制できる。

(4) 以上の構成により、アンテナ装置内のアンテナエレメントによるＡＭ帯、ＦＭ帯、テレビ放送等の受信が、電子機器としてのカメラモジュール１０からの電磁ノイズにより悪影響を受けることを防止できる。

(5) さらに、金属ベースプレート部３にシールド導体としての筐体４０を直接電気接続可能なため、筐体４０を車体ルーフＲにアースするための部品点数を少なくできる。

実施の形態２
図２Ａは本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態２の要部構成であり、図５から図１０のアンテナ装置１におけるノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、カメラモジュール１０が有するカメラモジュール筐体４０Ａは、絶縁体４１（合成樹脂成形品）の外側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４２を形成したものである。そして、金属ベースプレート部３上にカメラモジュール１０が設置されている。カメラモジュール１０の回路基板５０は筐体４０Ａの内側に突出するボス部４８に基板取付ネジ４９で固定されている。カメラモジュール１０の筐体４０Ａは、絶縁体４１の外側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４２を形成したものであるため、筐体４０Ａは、図２Ｂのように、これと一体の導電性フランジ部４６を導電性ネジ４７でアンテナベース２にネジ止めすることで固定されると同時に電気接続が行われる。フランジ部４６の代わりに、又はフランジ部４６のネジ止めと併用してシールド導体４２を直接はんだ付け等でベースプレート部３に電気接続してもよい。

この実施の形態２においては、カメラモジュール１０の筐体外側のシールド導体４２は、ベースプレート部３、取付導体部４及び取付金具６５を介して車体ルーフＲにアースされる。金属ベースプレート部３に筐体外側のシールド導体４２を電気接続するため、シールド導体４２を車体ルーフＲにアースするための部品点数を少なくできる。また、カメラモジュール筐体４０Ａが、絶縁体４１の外側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４２を形成したものであるため、絶縁体４１を合成樹脂製とすることで筐体全体を金属で形成する場合に比べて軽量化を図ることができる。その他の構成、作用効果は前述の実施の形態１と同様である。

実施の形態３
図３Ａは本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態３の要部構成であり、図５から図１０のアンテナ装置１におけるノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、金属ベースプレート部３上にカメラモジュール１０が設置され、カメラモジュール１０が有するカメラモジュール筐体４０Ｂは、絶縁体４１のレンズ部を除く内側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４３を形成したものである。そして、回路基板５０に接続されたモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１の一方の端部がシールド導体４３にはんだ付け等で電気接続され、他方の端部が図３Ｂの接続部材８０を介して、車体ルーフＲにアースされる。つまり、接続部材８０は導線８１の両端に筒状端子８２，ワッシャ状端子８３をカシメやはんだ付けで設けたものであり、一方の端子８２がシールド用外被導体６１外周にカシメやはんだ付けで電気接続され、他方のワッシャ状端子８３は取付導体部４の凸部４ａに嵌められかつ凸部４ａに螺合若しくは係合された取付金具６５で車体ルーフＲに密着するように締め付けられ、取付導体部４及び車体ルーフＲに電気接続される。この結果、筐体内側のシールド導体４３はモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１及び接続部材８０を介して車体ルーフＲにアースされることになる。

また、筐体４０Ｂ内部のボス部４８の外面にも導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４３の延長部分４３ａを形成しておくことで、回路基板５０を導電性の基板取付ネジ４９でボス部４８に固定した際に、回路基板５０のアース導体パターンをシールド導体４３の延長部分４３ａに電気接続することもできる。なお、回路基板５０のアース導体パターンをシールド導体４３に直接的に電気接続しない構造にすることもある。

この実施の形態３の場合も、カメラモジュール筐体４０Ｂが、絶縁体４１の内側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４３を形成したものであるため、筐体全体を金属で形成する場合に比べて軽量化を図ることができる。その他の構成、作用効果は前述の実施の形態１と同様である。

実施の形態４
図４は本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態４の要部構成であり、図５から図１０のアンテナ装置１におけるノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、金属ベースプレート部３上にカメラモジュール１０が設置されているが、筐体４０Ｃは絶縁体（合成樹脂成形品）であり、シールド導体として機能しない。その代わり、筐体４０Ｃ内のボス部４８に固定された回路基板５０の両面を覆うように（挟むように）シールド導体９０が回路基板５０に対して配置、固定されている。そして、回路基板５０に接続されたモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１の一方の端部がシールド導体９０に電気接続され、他方の端部は図３Ａの実施の形態３と同様に車体ルーフＲにアースされる。この結果、回路基板５０の上下面を覆うシールド導体９０はモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１及び接続部材８０を介して車体ルーフＲにアースされることになる。これにより、回路基板５０の周囲をシールドして放射ノイズを低減している。その他の構成、作用効果は前述の実施の形態１と同様である。

なお、シールド導体９０は、回路基板５０のアース導体パターン及び/又はシールド用外被導体６１と筐体内で直接的に電気接続する構成であればよい。

なお、所要のノイズ低減効果が得られれば、回路基板５０の片面を覆うようにシールド導体９０を配置する構成としてもよい。

図５から図１０に示した車載アンテナ装置１は金属製のベースプレート部３を用いたが、近年、車輌の燃費向上が重要課題とされ、車輌搭載部品であるアンテナ装置もグラム単位での軽量化を指示されている。その結果、アンテナ装置の構成部品も樹脂化が進んでいてアンテナベースも従来は金属であったが、一部が樹脂で構成されているタイプが設計されている。樹脂を含む軽量化されたアンテナベースは車輌取付部は金属で、残りの周囲（つまりベースプレート部）は樹脂となっている。アンテナベースのベースプレート部が樹脂になると、カメラモジュール筐体は直接金属とは接触できない。車輌取付部に残る小さくなった金属部分（つまり取付導体部４）にカメラモジュール筐体側のアースを接続しなければならない。以下の実施の形態５から９ではそのためのシールド構造を説明する。

実施の形態５
図１１Ａは本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態５の要部構成であり、ノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、カメラモジュール１０が有するカメラモジュール筐体４０は、シールド導体を兼ねた金属（例えばアルミダイカスト）であり、その背面側にレンズ１１１が取り付けられ、筐体４０内部の突出したボス部（凸部）４８に回路基板５０が金属の基板取付ネジ４９で固定されている。

アンテナベース２は絶縁体（合成樹脂成形品）のベースプレート部３Ａとその中央部に位置する取付導体部４とを有し、カメラモジュール１０の筐体４０はアンテナベース２のベースプレート部３Ａ上に設置されている。このため、図１１Ｂに示す接続部材７０を用いて金属である筐体４０と取付導体部４とを電気接続する。つまり、接続部材７０は導線７１の両端に端子７２，７３をカシメやはんだ付けで設けたものであり、一方の端子７２が導電性ネジ７４で筐体４０の固定され、他方の端子７３が導電性ネジ７５で取付導体部４に固定される。取付導体部４は、車体ルーフＲの取付穴を貫通する凸部４ａに車室側から取付金具（ナット又はワッシャ）６５を螺合若しくは係合させることで車体ルーフＲに固定されるようになっている。

回路基板５０は導電性の基板取付ネジ４９でボス部４８に固定した際に、回路基板５０のアース導体パターンをボス部４８（ひいてはシールド導体である筐体４０）に電気接続することもできる。なお、回路基板５０のアース導体パターンを筐体４０に直接的に電気接続しない構造にすることもある。

モジュールケーブル６０は、筐体４０を貫通して取付導体部４の凸部４ａの内側に形成された穴部からアンテナベース２の底面側（アンテナ装置外部）に引き出される。モジュールケーブル６０はシールドケーブルであり、信号線や電源線等を囲むシールド用外被導体６１を有する。シールド用外被導体６１は図３Ｂに示した接続部材８０で車体ルーフＲにアースされる。つまり、接続部材８０の一方の端子８２がシールド用外被導体６１にカシメやはんだ付けで電気接続され、他方のワッシャ状端子８３は取付導体部４の凸部４ａに嵌められかつ凸部４ａに螺合若しくは係合された取付金具６５で車体ルーフＲに密着するように締め付けられ、取付導体部４及び車体ルーフＲに電気接続される。なお、モジュールケーブル６０は回路基板５０のアース導体パターン（グランドパターン）に接続されたグランド線（図示省略）をシールド用外被導体６１の内側に有している。シールド用外被導体６１の筐体内の端部は、原則として回路基板５０のアース導体パターン（グランドパターン）に接続されているが、回路基板５０上では接続されない場合もある（図示省略）。シールド用外被導体６１は、筐体４０に直接的に電気接続されてもよいし、別途接続部材を介して取付導体部４に電気接続する構成としてもよい（図示省略）。

以上の構成により、絶縁体のベースプレート部３Ａを用いる場合であっても、筐体４０及びモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１は、共に車体ルーフＲにアースされ、カメラモジュール１０の筐体４０及びモジュールケーブル６０から外部に出る放射ノイズが抑制される。また、絶縁体のベースプレート部３Ａとして合成樹脂成形品を用いることで軽量化及びコスト低減を図ることができる。その他の構成、作用効果は前述の実施の形態１と同様である。

実施の形態６
図１２は本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態６の要部構成であり、ノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、カメラモジュール１０が有するカメラモジュール筐体４０Ａは、アンテナベース２の絶縁体のベースプレート部３Ａ上に設置されている。筐体４０Ａは、絶縁体４１の外側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４２を形成したものである。そして、図１１Ｂに示した接続部材７０を用いて筐体外面のシールド導体４２と取付導体部４とを電気接続する。図示は省略したがモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１は図１１Ａの実施の形態５と同様に車体ルーフＲにアースされる。

この実施の形態６の場合、カメラモジュール筐体４０Ａが、絶縁体４１の外側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４２を形成したものであるため、絶縁体４１を合成樹脂製とすることで筐体全体を金属で形成する場合に比べて軽量化を図ることができる。その他の構成、作用効果は前述の実施の形態１と同様である。

実施の形態７
図１３は本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態７の要部構成であり、ノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、カメラモジュール１０が有するカメラモジュール筐体４０Ａは、アンテナベース２の絶縁体のベースプレート部３Ａ上に設置されている。筐体４０Ａは、絶縁体４１の外側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４２を形成したものである。そして、回路基板５０に接続されたモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１の一方の端部がシールド導体４２にはんだ付け等で電気接続され、他方の端部が図３Ｂの接続部材８０を介して、図１１Ａの実施の形態５と同様に車体ルーフＲにアースされる。この結果、筐体外側のシールド導体４２はモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１及び接続部材８０を介して車体ルーフＲにアースされることになる。

この実施の形態７の場合も、カメラモジュール筐体４０Ａが、絶縁体４１の外側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４２を形成したものであるため、絶縁体４１を合成樹脂製とすることで筐体全体を金属で形成する場合に比べて軽量化を図ることができる。その他の構成、作用効果は前述の実施の形態１と同様である。

実施の形態８
図１４は本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態８の要部構成であり、ノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、カメラモジュール１０が有するカメラモジュール筐体４０Ｂは、アンテナベース２の絶縁体のベースプレート部３Ａ上に設置されている。筐体４０Ｂは、絶縁体４１のレンズ部を除く内側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４３を形成したものである。そして、回路基板５０に接続されたモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１の一方の端部がシールド導体４３にはんだ付け等で電気接続され、他方の端部が図３Ｂの接続部材８０を介して、図１１Ａの実施の形態５と同様に車体ルーフＲにアースされる。この結果、筐体内側のシールド導体４３はモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１及び接続部材８０を介して車体ルーフＲにアースされることになる。

この実施の形態８の場合も、カメラモジュール筐体４０Ｂが、絶縁体４１の内側全面に導電性塗装、導電性メッキ等でシールド導体４３を形成したものであるため、絶縁体４１を合成樹脂製とすることで筐体全体を金属で形成する場合に比べて軽量化を図ることができる。その他の構成、作用効果は前述の実施の形態１と同様である。

実施の形態９
図１５は本発明に係る車載アンテナ装置の実施の形態９の要部構成であり、ノイズ低減のためのシールド構造を示す。この場合、カメラモジュール１０が有するカメラモジュール筐体４０Ｃは、アンテナベース２の絶縁体のベースプレート部３Ａ上に設置されている。この場合、筐体４０Ｃは絶縁体（合成樹脂成形品）であり、シールド導体として機能しない。その代わり、筐体４０Ｃ内のボス部４８に固定された回路基板５０の両面を覆うように（挟むように）シールド導体９０が回路基板５０に対して配置、固定されている。そして、回路基板５０に接続されたモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１の一方の端部がシールド導体９０に電気接続され、他方の端部は図１１Ａの実施の形態５と同様に車体ルーフＲにアースされる。この結果、回路基板５の上下面を覆うシールド導体９０はモジュールケーブル６０のシールド用外被導体６１及び接続部材８０を介して車体ルーフＲにアースされることになる。その他の構成、作用効果は前述の実施の形態１と同様である。

実施の形態１０
図１６は本発明の実施の形態１０を示す。この場合、車載アンテナ装置のカメラモジュール１０が、アンテナベース２の金属ベースプレート部３に固定（若しくは一体に形成）されたブラケット９５にピン９６で枢支され、これによってアンテナベース２に対する傾斜角度（例えば仰角）が調整自在なように取り付けられている。カメラモジュール１０のベースプレート部３への取付構造以外のカメラモジュール自体のシールド構造は、前述の実施の形態１〜４等を適用することができる。また、ブラケット９５を導電性とすることで、カメラモジュール１０の筐体４０，４０Ａ（外側が導体面）を、導電性ブラケット９５、ベースプレート部３、これに装着（電気接続）された取付導体部４の経路で車体ルーフＲにアースすることも可能である。

カメラモジュール１０の回路基板５０に搭載するノイズフィルタ１３０は、図１８の回路に限定されず、例えば図１９Ａの抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２，Ｃ３からなるローパスフィルタ、図１９ＢのコイルＬ１及びコンデンサＣ４，Ｃ５からなるローパスフィルタ、図１９ＣのコイルＬ２及びコンデンサＣ６からなるバンドエミッションフィルタ、図１９ＤのコイルＬ３及びコンデンサＣ７からなるバンドエミッションフィルタ、あるいは図１９ＥのコイルＬ４，Ｌ５，Ｌ６及びコンデンサＣ８，Ｃ９，Ｃ１０からなるバンドパスフィルタを用いてもよい。これらのフィルタは発振器１１４の発振周波数やアンテナ装置の受信帯域に応じて構成や定数を変更することができる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

本発明の実施の形態２，３等において、カメラモジュール筐体の外側又は内側の一方にシールド導体を設けたが、外側及び内側の両方にシールド導体を設けてもよい。

本発明を適用する車載アンテナ装置として図５から図１０の外観がシャークフィン形状のものを例示したが、車載アンテナ装置の外観形状は任意である。また、車体取付位置も車体ルーフに限定されるものではない。

車載アンテナ装置に内蔵する電子機器としてカメラモジュールを例示したが、これに限定されず、電磁ノイズを発生する各種機器、例えば人感センサ等を内蔵する場合等にも本発明は適用できる。

１車載アンテナ装置、２アンテナベース、３，３Ａベースプレート部、４取付導体部（プリロック）、５アンテナエレメント、６コイル、７天頂エレメント、８アンテナアンプ基板、９インナーケース、１０カメラモジュール、１１アウターケース、１１ａ窓部、１２アンテナケーブル、１５取付ナット、１６ボルト、１７爪付ワッシャ、１８アンテナ取付パッド、２３，２４接続導体、３５防振用ガスケット、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃカメラモジュール筐体、４１絶縁体、４２，４３，９０シールド導体、５０回路基板、６０モジュールケーブル、６１シールド用外被導体、７０，８０接続部材、９５ブラケット、１１１レンズ、１１２イメージセンサ部、１１３ビデオ信号出力部、１１４発振器、１１５電源部、１３０ノイズフィルタ、Ｃ１〜Ｃ１０コンデンサ、Ｌ１〜Ｌ６コイル、Ｒ１，Ｒ２抵抗、Ｒ車体ルーフ

Claims

車体の外装に取付けられるケースと、
前記ケース内に配置される少なくとも１つのアンテナと、
前記車体の周囲を撮影するカメラモジュールと、
前記ケース内に設けられるカメラ取付部と、
前記カメラモジュールと前記カメラ取付部との間の隙間を封止するシール部品と、を備える、車載アンテナ装置。
前記ケースは開口部を有し、
前記カメラモジュールの少なくとも一部は、前記開口部に対応する位置に配置される、請求項１に記載の車載アンテナ装置。
前記開口部は、抜き穴である、又は、透明部材で塞がれている、請求項２に記載の車載アンテナ装置。
前記シール部品は弾性部材である、請求項１から３のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
前記シール部品は、前記カメラモジュールの少なくとも一部の外周囲と、前記カメラ取付部の外側面の一部を覆うように延在している、
請求項１から４のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
前記ケースに覆われるベースと、
前記ベース及び前記カメラモジュールの少なくとも一部の間に介在する弾性材と、をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
前記ケース及び前記ベースの間に介在する防水シール材をさらに備える、請求項６に記載の車載アンテナ装置。
前記ケース内に設けられ、前記カメラ取付部を有するインナーケースをさらに備え、
前記カメラモジュールの少なくとも一部が、前記ケース及び前記インナーケースの間に配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。
前記カメラモジュールの一部が前記ケースの前記開口部内に少なくとも部分的に位置した際に、前記カメラモジュールは前記ケースと接する、請求項２から８のいずれか一項に記載の車載アンテナ装置。