JP2023501628A - 電磁放射線を遮蔽するためのハウジングを有するカメラ及び自動車 - Google Patents

電磁放射線を遮蔽するためのハウジングを有するカメラ及び自動車 Download PDF

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Abstract

本発明は、少なくとも特定の領域で電磁放射線を遮蔽するように構成されたハウジング(5)を含み、ハウジング(5)内に配置された回路基板(16)を含み、カメラ(2)を自動車(1)に接続するためのインターフェース装置(11)を含む自動車(1)用のカメラ(2)に関し、インターフェース装置(11)は、回路基板(16)に電気的に接続され、インターフェース装置(11)は、内側導体(13)及び外側導体(14)を有する同軸プラグ(12)を含み、カメラ(2)は、外側導体(14)をハウジング(5)に電気的に接続するための接続装置(17)を有し、接続装置(17)は、外側導体(14)とハウジング(5)との間に配置されて外側導体(14)及びハウジング(5)に接触する、少なくとも1つの別個の導電性ゴム部品(18)を備える。

Description

本発明は、少なくとも特定の領域において電磁放射線を遮蔽するように構成されたハウジングを有する自動車用カメラに関し、ハウジング内に配置された回路基板を含み、カメラを自動車に接続するためのインターフェース装置を含む。インターフェース装置は、回路基板に電気的に接続される。さらに、本発明は、少なくとも1つのカメラを有する自動車に関する。
自動車用カメラは、従来技術から知られている。したがって、これらのカメラの大部分は、カメラを自動車に接続するためのハウジングと、回路基板と、インターフェース装置とを有する。電磁放射線は、例えば撮像チップ、ビデオシリアライザ、又は電流源などのカメラのさらなる構成部品から放出される。これは望ましくなく、電磁両立性(electromagnetic compatibility:EMC)を高めるために、例えばハウジングによって可能な限り遮蔽が試みられる。電磁両立性は、技術機器が、望ましくない電磁効果によって互いに干渉しないという通常所望される条件を特徴としている。
本発明の目的は、電磁両立性をより確実に達成することができるカメラを提供することである。また、本発明の目的は、このようなカメラを有する自動車を形成することである。
本発明によれば、この目的は、それぞれの独立請求項に記載の特徴を有するカメラ及び自動車によって解決される。
本発明による自動車用カメラは、少なくとも特定の領域で電磁放射線を遮蔽するように構成されたハウジングと、ハウジング内に配置された回路基板と、カメラを自動車に接続するためのインターフェース装置とを含む。インターフェース装置は、回路基板に電気的に接続される。インターフェース装置は、内側導体及び外側導体を有する同軸プラグを含み、カメラは、外側導体をハウジングに電気的に接続するための接続装置を有することが提供される。
本発明による自動車用カメラにより、電磁両立性を確保することが可能となる。さらに、ハウジングは、接続装置によって外側導体に特に効果的に電気的に接続することができる。接続装置はまた、ハウジング及び/又は外側導体及び/又は回路基板の製造上の不正確さを確実に補正することを可能にする。また、回路基板は、接続装置によって少なくとも部分的に保持され、したがって、例えば、同軸プラグの長手方向軸に関して軸方向位置に保持され得る。したがって、ハウジングは、例えば、外側導体を介して回路基板の接地電位に接続される。ハウジングを接地電位に接続することにより、ハウジングは電磁放射線を特に効果的に遮蔽することができる。したがって、例えば、同軸プラグがハウジングの開口部に同心円状に配置されないことが起こり得る。この製造上の不正確さの事例に対処するために、接続装置が使用される。同軸プラグ又は同軸コネクタは、同軸ケーブルを着脱可能に接続するのに役立つ。同軸プラグは、同軸ケーブルのように同軸に設計され、低い電磁干渉及び良好な電気シールドを提供することができる。したがって、同軸プラグは、例えば、いわゆるFAKRAコネクタ(FAKRA:Fachkreis Automobil)であり得る。特に、同軸プラグは、高速データ伝送のための高速データプラグとして形成することができる。
特に、同軸プラグの外側導体は、中空のシリンダ状に形成される。内側導体は、好ましくは、外側導体内に配置される。外側導体及び内側導体は、互いに同軸に配置することができる。しかしながら、内側導体の長手方向軸は、外側導体の長手方向軸から離間することもでき、この場合、外側導体は同軸ではない。内側導体は、特にピン状の形態を特徴とする。
同軸プラグはまた、1つの外側導体と、複数の内側導体とを備えることができる。その場合、外側導体の長手方向軸及びそれぞれの内側導体の長手方向軸は、好ましくは互いに離間しており、したがって同軸ではない。外側導体は、少なくとも1つの内側導体を、少なくとも部分的に、特に完全に包囲する。特に、外側導体は第1の電位に接続され、少なくとも1つの内側導体は第1の電位とは異なる第2の電位に接続される。第1の電位は、特に接地電位である。
本発明の文脈において、同軸プラグは、特に、上記の特性に従って外側導体を特徴とするプラグを示す。
特に、接続装置は弾性変形可能に形成されていることが提供される。接続装置の弾性変形能力によって、ハウジング及び/又は同軸プラグの製造精度の誤差を補正することができる。したがって、ハウジング及び/又は同軸プラグのそれぞれの寸法の製造上の不正確さ及び誤差にもかかわらず、同軸プラグの外側導体のハウジングに対する電気的接続を確実に提供することができる。
接続装置は、少なくとも1つの別個の導電性ゴム部品を備える。ゴム部品は、内側導体及び外側導体とは別の構成部品である。ゴム部品は、ハウジングとは別の構成部品である。ゴム部品は、外側導体とハウジングとの間に配置され、外側導体とハウジングとに接触している。このような導電性ゴム部品により、電磁両立性を向上させることができる。複数のばね要素を備える従来技術からの複雑な形成と比較して、ゴム部品は、そのように見ると、かなり単純な構成を有する。さらに、電気ゴム部品は、そのように見ると、製造がより容易であり、外側導体とハウジングとの間の位置に、より正確に設置することもできる。これにより、一方では外側導体との接触が、他方ではハウジングとの接触が改善され、特により大きな面にわたって容易になる。また、この永久的な位置精度及びゴム部品の形状の安定性も、従来技術と比較して改善される。
好ましくは、ゴム部品は、外面的に全周方向のリングとして構成されることが想定される。特に、この接続におけるゴム部品は、管部品として外見上構成される。したがって、これは、軸方向の切り欠きを有するシリンダを表す。ゴム部品は、特に中空のシリンダのみである。この設計は、形状的に非常に単純である。これにより、製造と取付けの両方が非常に簡単になる。特に、このような形状設計によるゴム部品は、機械的に安定した支持部品と見なすこともできる。ゴム部品は、有利には、ある程度弾性的に変形可能であるように設計されているが、この点に関しては比較的わずかな程度でしかないということが事実である。上記で説明したように、ゴム部品の基本形状を変化させる、特に本質的に変化するような弾性変形能力は想定されていない。これにより、ゴム部品はまた、対応する安定性を有する。これにより、その後の取付けの間にゴム部品を挿入するまさにそのプロセスにおいて、望ましくない変形を回避することができる。この形状設計と弾性を低減した設計とによって、ゴム部品の位置精度は高くなっている。ゴム部品は、このようなリングとしてのみ設計されている。この点に関して、形状が変化するさらなる一体化された構成部品は提供されていない。好ましくは、このリングの軸方向の高さは、このリングの前面又は裏面の半径方向測定値よりも大きい。
好ましくは、リングは、同軸プラグの長手方向軸の方向に寸法決めされたその全高にわたって寸法決めされ、軸方向に配向されたバレル壁を有することが想定される。したがって、リングは、円錐形ではないか、さもなければテーパ状の設計ではない。このようなリングの設計により、外側導体とハウジングとの間の特に正確な嵌合を実現することができる。
好ましくは、ゴム部品は、外側導体を取り囲み、外側導体の外面に接触することが想定される。特に、これはゴム部品の全高にわたって構成される。これにより、外側導体に対して位置を固定した配置が容易になる。
好ましくは、外側導体は、ハウジングの開口部を通って外側に延在し、開口部を境界付けるハウジングの境界壁は、境界壁と外面との間に軸方向の隙間が形成されるように外面から距離を置いて配置されることが想定される。
有利な実施形態では、ゴム部品は上面を有しており、その上面は、隙間に面し、1つの隙間端部に直接接触することが想定される。これにより、ハウジングの内部に向かう隙間は、上面によって完全に覆われる。ゴム部品のこの上面は、前面と呼ぶこともできる。この上面又は前面のこの半径方向寸法は、上記の有利な実施形態で既に述べたように、バレル壁の軸方向高さよりも小さい。
好ましくは、ゴム部品は、外側導体のソケット状の部分要素上に乗っており、ソケット状の部分要素の電気接触面と接触することが想定される。これは、特にゴム部品の裏面で生じる。この裏面の半径方向寸法も、バレル壁の高さよりも小さい。特に、裏面の表面は、上面又は前面の表面と同等のものであることが想定される。このゴム部品が裏面で接触面に接触するという、このような設計により、一方では、可能な限り大きな面にわたって電気的に接触することができる。他方では、これにより、外側導体へのゴム部品の機械的嵌合も向上する。
特に、ゴム部品は中実体として構成されることが想定される。これにより、製造が簡単になり、形状の安定性が向上する。特に、ゴム部品のこのような設計により、変形ロバスト性が高められる。これにより、取付け中でも、取り付けられた最終状態でも、望ましくない変形は生じず、外側導体とハウジングとの間の電気的接触が減少する。特に、ゴム部品のこのような設計により、カメラの電磁両立性が特にこの領域で改善される。
さらに、好ましくは、接続装置は、少なくとも特定の領域において外側導体を取り囲むことが提供される。これは、接続装置が外側導体の周囲に配置されることが好ましいことを意味する。したがって、接続装置は、好ましくは、内側導体とは反対側の外側導体の側に配置される。したがって、同軸プラグは、接続装置によって邪魔されない又は妨げられない方法で、自動車に接続され得ることが有利である。さらに、外側導体は、接続装置を介して内側導体に電気的接続を確立することを防止することができる。特に、これにより、外側導体の接地電位が内側導体と接続しない。さらに、接続装置の組み立てを簡単に行うことができる。
さらに、外側導体は、第1の部分要素と、第1の部分要素及び回路基板の間に配置された第2の部分要素とを含み、第1の部分要素の第1の外半径は、第2の部分要素の第2の外半径よりも小さいことが提供され得る。第1の部分要素は、例えばカメラを自動車に接続するために、特に、同軸プラグに接続されたプラグへの接続を確立する。第2の部分要素は、第2の外半径がより大きいために、同軸プラグに対して半径方向に延在する接触面を有する。接触面は、接続装置を外側導体の側に設定するように設けられることが好ましい。第2の部分要素によって、ハウジングに対する外側導体の特に確実な電気接続を提供することができる。
さらなる実施形態では、好ましくは、ハウジングは、回路基板に面する内側にリング形状の受容要素を有し、受容要素では、接続装置が、少なくとも特定の領域に配置され、受容要素は、接続装置に電気的に接続されることが提供される。したがって、ハウジングの受容要素は、例えば、接続装置がハウジングに接続される位置に、接続装置が確実に保持されるようにすることができる。これは、ハウジングの組み立てにおいて利点を有し、ハウジングへの外側導体の確実な電気接続を提供することができる。受容要素により、ハウジングが接続装置に接続又は接触する表面が増大され得る。ハウジングへの外側導体の電気的接続、したがって回路基板の接地電位へのハウジングの電気的接続を、特に確実かつ強固に提供することができる。
さらなる実施形態では、ハウジングが第1のハウジング部品と第2のハウジング部品とを含むことが提供され得る。したがって、第1のハウジング部品は、接続装置を介して外側導体、したがって回路基板の接地電位に電気的に接続される。第2のハウジング部品は、例えば、ねじを介して第1のハウジング部品に電気的に接続され、したがって接地電位にも電気的に接続される。したがって、ハウジング全体が、好ましくは接地電位に電気的に接続され、カメラ内の構成部品からの電磁放射線を特に効果的に遮蔽し、それがハウジングから出るのを防止することができる。同様に、ハウジングによって、外部からハウジング内に電磁放射線が入ることを防止することができる。このようにして、電磁両立性を実現することができる。
例えば、ハウジングは、アルミニウムから製造することができる。さらに、インターフェース装置は、例えば、プラスチックから製造された電気絶縁要素を有することができる。しかしながら、インターフェース装置は、電気絶縁要素なしで形成することもできる。インターフェース装置は、特に、カメラと自動車の通信バスとの間のデータ転送に役立つ。カメラには、インターフェース装置を介して自動車の車載ネットワークから電気エネルギーを供給することもできる。
さらに、インターフェース装置は、少なくとも100Mbit/sのデータ伝送速度、特に少なくとも1Gbit/sのデータ伝送速度を有する高速データプラグとして構成されることが提供され得る。特に、同軸プラグは、高速データプラグとして形成することができる。したがって、高速データプラグは、例えば、高速でデータを転送するためにインピーダンス制御された100オームの接続を提供するコネクタシステムの構成部品である。高速データプラグは、例えば、スタークワッド原理に基づき、4つの内側導体を特徴とすることができる。したがって、クロストーク及び外部干渉源によるスプリアス信号が抑制される。したがって、スプリアス信号のほとんどない、特に効果的な接続が有利である。
特に、外側導体は、カメラの接地電位に電気的に接続されることが提供される。接地電位は、例えば、回路基板及び/又は自動車によって提供することができる。外側導体をカメラの接地電位に電気的に接続することにより、カメラのハウジングを接続装置によってカメラの接地電位に電気的に接続することもできる。したがって、これにより、電磁両立性も再び確保される。
本発明はまた、本発明によるカメラ又はその有利な実施態様を有する自動車を含む。自動車は、特に乗用車として形成される。
本発明によるカメラに関して提示された好ましい実施形態及びその利点は、本発明による自動車に対応して適用される。
本発明のさらなる特徴は、特許請求の範囲、図面及び図面の説明から明らかである。本発明の範囲から逸脱することなく、説明において上述した特徴及び特徴の組合わせ、並びに図面の説明において以下に述べる、及び/又は、図面にのみ示す特徴及び特徴の組合わせは、それぞれ指定された組合わせだけでなく、他の組合わせ又は単独でも使用可能である。したがって、実施態様もまた、本発明に包含され開示されていると見なされるべきであり、これらは図面に明示的に示されておらず、説明されていないが、説明された実施態様から分離された特徴の組合わせから生じ、生成することが可能である。実施態様及び特徴の組合わせも開示されていると見なされるべきであり、したがって、当初明確に述べられた独立請求項の特徴のすべてを有するわけではない。
以下、本発明の実施形態を概略図に基づいてより詳細に説明する。
カメラを有する本発明による自動車の一実施形態の概略平面図である。 ハウジングと、同軸プラグを含むインターフェース装置とを有するカメラの斜視図である。 ハウジングと、高速データプラグとして構成されたインターフェース装置とを有するカメラのさらなる実施形態の斜視図である。 第1のハウジング部品及び第2のハウジング部品と、接続装置とを含む、ハウジングが開いた状態のカメラの概略分解図である。 図4と同様であるが、別の視点からのカメラの概略分解図である。 接続装置がインターフェース装置の外側導体とハウジングとに電気的に接続されている、図2と同様のカメラの概略断面図である。
図1には、本発明の一実施形態によるカメラ2を有する自動車1の平面図が概略的に示されている。自動車1上のカメラ2の配置は任意であるが、好ましくは、自動車1の環境領域3及び/又は自動車1の内部領域4をキャプチャできるようにする。自動車1はまた、そのようなカメラ2を複数含むことができる。カメラ2は、相補型金属酸化膜半導体(complementary metal-oxide-semiconductor:CMOS)カメラ、又は電荷結合素子(charge-coupled device:CCD)カメラ、又は任意の画像キャプチャ装置であり得る。
図2は、第1の実施形態におけるカメラ2の斜視図を示す。この実施形態では、カメラ2は、第1のハウジング部品6及び第2のハウジング部品7を有するハウジング5を含む。第1のハウジング部品6及び第2のハウジング部品7は、本実施形態による少なくとも1つのねじ8によって互いに接続される。第1のハウジング部品6及び/又は第2のハウジング部品7は、例えばアルミニウムから製造することができる。本実施形態によれば、カメラ2は、バルブ9とレンズ10とをさらに含む。
さらに、カメラ2は、インターフェース装置11を有する。インターフェース装置11は、データ転送に役立ち、自動車1の通信バスの対応するインターフェースに接続することができる。インターフェース装置11は、内側導体13と外側導体14とを有する同軸プラグ12を含む。さらに、インターフェース装置11は、例えばプラスチックから製造することができるコネクタエンベロープ26を有する。コネクタエンベロープ26は、特にハウジング5の外側に配置される。コネクタエンベロープ26は、例えば、自動車1のケーブルハーネスを係止する役割を果たし、それによってカメラ2を自動車1に接続することができる。
図3は、第2の実施形態におけるカメラ2の斜視図を示す。ここでも、カメラ2は、第1のハウジング部品6及び第2のハウジング部品7を有するハウジング5を有する。第1のハウジング部品6及び第2のハウジング部品7も、ねじ8によって接続されている。図3によれば、インターフェース装置11は、高速データプラグ15として形成される。高速データプラグ15は、例えば、高速データ転送用に構成される。
図4は、図2によるカメラ2の実施形態を分解図で示す。ここでは、第1のハウジング部品6及び第2のハウジング部品7が開放されている。ハウジング5内には、回路基板16が配置されている。内側導体13及び外側導体14を有する同軸プラグ12は、回路基板16上に配置されている。本実施形態によれば、外側導体14は、カメラ2の接地電位に接続される。第1のハウジング部品6もカメラ2の接地電位に電気的に接続されるように、カメラ2の組み立てられた状態で外側導体14を取り囲む接続装置17が設けられる。
図4による接続装置17は、ゴム部品18を備える。ゴム部品18は、導電性ゴムでできている。ゴム部品18は、一体的に形成されている。これは、空隙のない中実体として形成される。ゴム部品18は、リング状又は筒状に構成されている。それは中空のシリンダである。この軸方向の切り欠きを通って、外側導体14が延在する。ゴム部品18は上面19を有する。上面19は、前面を形成する。この上面19は、カメラ2の長手方向軸Aに垂直に配向された平面内に延在する。したがって、上面19はリング面を表す。さらに、ゴム部品18は、軸方向において上面19に対向する裏面20を有する。これもリング面である。この裏面20は、特に、上面19に平行に配向されている。これは、長手方向軸Aに垂直に配向された平面内にも構成されている。さらに、ゴム部品18はバレル壁21を備える。バレル壁21は、特に全高にわたって、長手方向軸Aに完全に平行である。
このゴム部品18の装着状態では、ゴム部品18の切り欠きを境界付ける内面が、外側導体14の外面14aに直接接触する。
外側導体14は、第1の部分要素23と第2の部分要素24とを有している。第1の部分要素23は、第2の部分要素24よりも外半径が小さい。このため、第1の部分要素23よりも回路基板16の近くに配置された第2の部分要素24は、接触面25を有する。接触面25は、第2の部分要素24の一部であり、これは、回路基板16の主延在方向に位置し、したがって同軸プラグ12に対して半径方向に形成されている。
ここで、第1のハウジング部品6と第2のハウジング部品7とを互いに向かって移動させることによってハウジング5が閉鎖される場合、接続装置17は、裏面20で第2の部分要素24の接触面25に当接し、バレル壁21で第1のハウジング部品6又は内面、すなわち第1のハウジング部品6の回路基板16に面する側に当接する。裏面20とバレル壁21との当接により、第1のハウジング部品6が第2のハウジング部品7にさらに近づくと、同軸プラグ12に対して接続装置17に軸方向の力が加わる。
したがって、カメラ2の組み立てられた状態では、ゴム部品18は、外側導体14と第1のハウジング部品6との間の電気的接続を確立する。これにより、第1のハウジング部品6もカメラ2の接地電位に電気的に接続される。したがって、第1のハウジング部品6は、電磁放射線に対して遮蔽する役割を果たす。
組み立てられた状態で、第1のハウジング部品6は、本実施形態によるねじ8によって第2のハウジング部品7に導電的に接続される。したがって、第2のハウジング部品7とカメラ2の接地電位との間にも電気的接続がある。したがって、第2のハウジング部品7も、特に、電磁放射線に対して遮蔽する役割を果たす。好ましくは、ハウジング5は、したがって、電磁放射線に対して完全に遮蔽する役割を果たす。
図5は、図4と同様のカメラ2を別の視点から示す。別の視点から、回路基板16に面する第1のハウジング部品6の内面27が示されている。本実施形態によれば、第1のハウジング部品6の内面27には、受容要素28が存在する。受容要素28では、接続装置17を特定の領域に配置することができる。接続装置17は、特にゴム部品18の上部と共に受容要素28内に配置される。したがって、第1のハウジング部品6と接続装置17との間の電気的接続を提供することができる。受容要素28は、第1のハウジング部品6のハウジング開口部29の周囲に当接される。同軸プラグ12は、ハウジング開口部29を介してカメラ2又はハウジング5の内部から導出される。
図6は、図2の実施形態と同様の断面図を示す。第1のハウジング部品6及び第2のハウジング部品7は、ハウジング5が閉鎖されるように組み合わされる。ここで、接続装置17は、同軸プラグ12に対して軸方向の力を加えられる。
図6でさらに分かるように、外側導体14の外面14aと、外側導体14が通る開口部29を境界付ける境界壁22aとの間に、隙間22が形成されている。この隙間22は、軸方向隙間端部22bにおいてゴム部品18によって覆われ、特に完全に覆われる。特に、これはゴム部品18の上面19で生じる。

Claims (9)

  1. 自動車(1)用のカメラ(2)であって、少なくとも特定の領域で電磁放射線を遮蔽するように構成されたハウジング(5)を含み、前記ハウジング(5)内に配置された回路基板(16)を含み、前記カメラ(2)を前記自動車(1)に接続するためのインターフェース装置(11)を含み、前記インターフェース装置(11)が前記回路基板(16)に電気的に接続され、
    前記インターフェース装置(11)が、内側導体(13)及び外側導体(14)を有する同軸プラグ(12)を含み、前記カメラ(2)が、前記外側導体(14)を前記ハウジング(5)に電気的に接続するための接続装置(17)を有する、自動車(1)用のカメラ(2)において、
    前記接続装置(17)が、前記外側導体(14)と前記ハウジング(5)との間に配置されて前記外側導体(14)と前記ハウジング(5)とに直接接触する、少なくとも1つの別個の導電性ゴム部品(18)を備えることを特徴とする、カメラ(2)。
  2. 前記ゴム部品(18)が、全周方向のリング、特に中空のシリンダとして構成される、
    ことを特徴とする、請求項1に記載のカメラ(2)。
  3. 前記同軸プラグ(12)の長手方向軸(A)の方向で測定された全高にわたって、前記リングが、軸方向に配向されたバレル壁(21)を備える、
    ことを特徴とする、請求項2に記載のカメラ(2)。
  4. 前記ゴム部品(18)が、その軸方向の全高にわたって前記外側導体(14)を取り囲み、その全高にわたって前記外側導体(14)の1つの外面(14a)に直接接触する、
    ことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のカメラ(2)。
  5. 前記外側導体(14)が、前記ハウジング(5)の開口部(29)を通って外側に延在し、前記開口部(29)を境界付ける前記ハウジング(5)の境界壁(22a)を境界付け、前記ハウジング(5)の境界壁(22a)は、前記境界壁(22a)と前記外面(14a)との間に隙間(22)が形成されるように、前記外面(14a)から半径方向に距離を置いて配置される、
    ことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のカメラ(2)。
  6. 前記ゴム部品(18)は、前記隙間(22)に面する上面(19)を備え、前記上面(19)は、前記隙間(22)が前記上面(19)によって前記ハウジング(5)の内部に向かって完全に覆われるように、軸方向隙間端部(22b)に直接接触する、
    ことを特徴とする、請求項5に記載のカメラ(2)。
  7. 前記ゴム部品(18)が、前記外側導体(14)のソケット状の部分要素(24)上に乗っており、前記ソケット状の部分要素(24)の電気接触面(25)に接触する、
    ことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のカメラ(2)。
  8. 前記ゴム部品(18)が、中実体として構成されている、
    ことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のカメラ(2)。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載のカメラ(2)を有する自動車(1)。
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