WO2019044924A1

WO2019044924A1 - アンテナ装置

Info

Publication number: WO2019044924A1
Application number: PCT/JP2018/032016
Authority: WO
Inventors: 富夫安部; 水野　浩年
Original assignee: 株式会社ヨコオ
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2019-03-07
Also published as: US20200350663A1; US11404767B2; CN211209693U

Abstract

配線の簡素化を実現出来るアンテナ装置を提供する。　アンテナ装置は、第１アンテナ素子１１が取り付けられた車両の位置情報を算出する第１処理部３１と、移動体通信を行う第２処理部３２と、車両の外からの情報を受信し、車両の情報を送信する第３処理部３３と、デジタル放送を受信する第４処理部３４を有する信号処理部３０と、第１アンテナ素子１１～第４アンテナ素子１４を有するアンテナ素子部１０と、車両のゲートウェイＥＣＵ１１０と、車内ＬＡＮを介して接続する送受信部３９とを備え、第１アンテナ素子１１～第４アンテナ素子１４は、アンテナケース１９に覆われ、第１アンテナ素子１１～第４アンテナ素子１４は、ゲートウェイＥＣＵ１１０よりもアンテナ素子部１０に近い位置に配置された筐体に収納され、第１アンテナ素子１１～第４アンテナ素子１４は、送受信部３９を介して、ゲートウェイＥＣＵ１１０と通信を行う。

Description

アンテナ装置

　本発明は、アンテナ装置に関する。

　従来、特許文献１のように、複数のアンテナ素子を含む車載アンテナ装置が提案されている。

特開２０１６－１７２４６０号公報

　しかしながら、それぞれのアンテナ素子を１つのケース内に収納するだけであり、それぞれのアンテナ素子で発信若しくは受信される信号を別々の信号線でケース外の他の機器と送受する必要があり、配線が複雑になっていた。

　したがって本発明の目的は、配線の簡素化を実現出来るアンテナ装置を提供することである。

　本発明に係るアンテナ装置は、第１アンテナ素子を介して得られた情報に基づいて、第１アンテナ素子が取り付けられた車両の位置情報を算出する第１処理部と、第２アンテナ素子を介して、移動体通信を行う第２処理部と、第３アンテナ素子を介して、車両の外からの情報を受信し、車両の情報を送信する第３処理部と、第４アンテナ素子を介して、デジタル放送と地上波放送の少なくとも一方を受信する第４処理部と、撮像部で得られた画像信号に画像処理を施す第５処理部のうち、少なくとも２つを有する信号処理部と、第１アンテナ素子～第４アンテナ素子のうち、第１処理部～第４処理部のなかで信号処理部に含まれるものに対応するものを有するアンテナ素子部と、車両のゲートウェイＥＣＵと、車内ＬＡＮを介して接続する送受信部とを備え、第１アンテナ素子～第４アンテナ素子と撮像部のうち、第１処理部～第５処理部のなかで信号処理部に含まれるものに対応するものは、ケースに覆われ、第１アンテナ素子～第４アンテナ素子と撮像部のうち、第１処理部～第５処理部のなかで信号処理部に含まれるものに対応するものは、ゲートウェイＥＣＵよりもアンテナ素子部に近い位置に配置された筐体に収納され、第１アンテナ素子～第４アンテナ素子と撮像部のうち、第１処理部～第５処理部のなかで信号処理部に含まれるものに対応するものは、送受信部を介して、ゲートウェイＥＣＵと通信を行う。

　アンテナ素子部の近くに設けられた信号処理部が、複数のアンテナ素子を有するアンテナ素子部を介して受信した信号、及びアンテナ素子部を介して送信する信号を、車内ＬＡＮを介して接続したゲートウェイＥＣＵと送受信する。このため、複数のアンテナ素子を介して送受信する信号を、１つのケーブルを使って、他の機器に伝達することが可能になり、配線の簡素化を実現出来る。

　好ましくは、スイッチングレギュレーターを用いて電圧と電流の少なくとも一方を調整した状態で、車両のバッテリーから供給された電力を、第１処理部～第５処理部のうち、信号処理部に含まれるものに供給する電圧電流制御部を備え、電圧電流制御部は、ケースの外側に設けられる。

　電圧電流制御部は、スイッチングレギュレーターを使って、各部に印加する電圧や当該各部に流れる電流を調整する。このため、リニアレギュレーターを使う形態に比べて、電気エネルギーのロスを減らすことが可能になる。
　また、電圧電流制御部は、少なくともアンテナ素子などを収納するケースの外側に設けられる。このため、スイッチングレギュレーターにおけるインバーターから放射されるノイズがアンテナ素子部に及ぼす影響を少なくすることが可能になる。

　さらに好ましくは、少なくとも第２アンテナ素子は、ケースに覆われるものであり、信号処理部は、少なくとも第２処理部を有し、第２処理部への電力供給は、車両のバッテリーから常時行われるものであり、第１アンテナ素子と第３アンテナ素子と第４アンテナ素子と撮像部のうち、ケースに覆われるものと、第１処理部と第３処理部と第４処理部と第５処理部のうち、信号処理部に含まれるものへの電力供給は、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオン状態の時に、行われる。

　第２処理部からの発呼が常時可能になるため、車両のエンジンなどのオンオフ状態にかかわらず、緊急通報などの移動体通信を行うことが可能になる。

　また、好ましくは、少なくとも第１アンテナ素子と第２アンテナ素子は、ケースに覆われるものであり、信号処理部は、少なくとも第１処理部と第２処理部を有し、第１アンテナ素子で得られた情報に基づいて、第１処理部の基準クロックが調整され、基準クロックは、第２処理部のタイミング制御に用いられ、第１処理部と第２処理部への電力供給は、車両のバッテリーから常時行われる。

　また、好ましくは、信号処理部は、第２処理部と第３処理部の少なくとも一方と、第１処理部とを有し、第１アンテナ素子で得られた情報に基づいて、第１処理部の基準クロックが調整され、基準クロックは、第２処理部と第３処理部のなかで信号処理部に含まれるもののタイミング制御に用いられる。

　第１処理部で調整された基準クロックは、信号処理部を構成する他の機器（第２処理部など）のタイミング制御に用いられる。
　このため、位置情報を得るための１つのアンテナ素子（第１アンテナ素子）を用いて、複数の機器の基準クロックを共有させることが可能になる。また、それぞれの機器（例えば、第２処理部や第３処理部）に、第１アンテナ素子に相当するアンテナ素子や基準クロックを調整する装置を設けずに構成することが可能になる。

　また、好ましくは、信号処理部は、少なくとも第１処理部と第３処理部とを有し、第１アンテナ素子で得られた情報に基づいて、第１処理部の基準クロックが調整され、第３処理部は、車両の情報として、第１処理部で算出された位置情報と基準クロックに基づく時間情報を発信する。

　第１処理部で得られた位置情報は、第３処理部で発信する自車情報に含まれる位置情報として用いられる。
　第１処理部で調整された基準クロックは、第３処理部で発信する自車情報に含まれる時間情報として用いられる。
　このため、位置情報を得るための１つのアンテナ素子（第１アンテナ素子）を用いて、複数の機器の位置情報や基準クロックを共有させることが可能になる。また、それぞれの機器（例えば、第３処理部）に、第１アンテナ素子に相当するアンテナ素子や位置情報を算出する装置や基準クロックを調整する装置を設けずに構成することが可能になる。

　また、好ましくは、送受信部は、ケースに覆われる。

　また、好ましくは、ケースと、筐体は、車両におけるアンテナ素子部を保持する部材を挟む位置関係に配置される。

　また、好ましくは、信号処理部は、第１処理部と第５処理部とを有し、ケースの内側には、撮像部が設けられ、第５処理部は、第１処理部で算出された位置情報と第１処理部で調整された基準クロックに基づく時間情報の少なくとも１つを付加する。

　画像処理モジュールにおいて生成される画像データに位置情報や時間情報を付加することが可能になる。

　また、好ましくは、車両の位置情報は、車内ＬＡＮを介して、車両における、車両の位置情報を出力する情報出力装置とは異なる他の装置の制御に用いられる。

　以上のように本発明によれば、配線の簡素化を実現出来るアンテナ装置を提供することができる。

本実施形態における、ＧＮＳＳ用アンテナを共用したアンテナ装置を含む車両の構成図である。本実施形態における、ＧＮＳＳ用のアンテナを別々に設けたアンテナ装置を含む車両の構成図である。図１からさらに、第１処理部に記録部材が内蔵され、第２処理部に蓄電部材が内蔵されたアンテナ装置を含む車両の構成図である。図１からさらに、第１アンテナ素子が、第１処理部を介さずに、第２処理部～第６処理部と接続されたアンテナ装置を含む車両の構成図である。

　以下、本実施形態について、図を用いて説明する。
　なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。また、各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが出来る。

　本実施形態におけるアンテナ装置１は、図１に示すように、アンテナ素子部１０と、信号処理部３０と、電圧電流制御部５０を備える。

　本実施形態にかかるアンテナ装置１が取り付けられる車両は、ゲートウェイＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１０、情報出力装置１２０、速度センサー１３０、マイク１４１、スピーカー１４２、モニター１４３、バッテリー１５０、ＡＣＣスイッチ１６０を備える。

　アンテナ素子部１０は、第１アンテナ素子１１、第１アンテナ素子１１とは別のアンテナ素子、撮像部１６を有する。第１アンテナ素子１１とは別のアンテナ素子は、第２アンテナ素子１２、第３アンテナ素子１３、第４アンテナ素子１４、第５アンテナ素子１５を有する。

　信号処理部３０は、第１処理部（位置演算モジュール）３１、第１処理部３１とは別の処理部、送受信部（イーサネット（登録商標）モジュール）３９を有する。第１処理部３１とは別の処理部は、第２処理部（通信モジュール）３２、第３処理部（Ｖ２Ｘモジュール）３３、第４処理部（デジタル放送チューナー）３４、第５処理部（ＦＭ／ＡＭ放送チューナー）３５、第６処理部（画像処理モジュール）３６を有する。

　第１処理部（位置演算モジュール）３１、第２処理部（通信モジュール）３２、第３処理部（Ｖ２Ｘモジュール）３３、第４処理部（デジタル放送チューナー）３４、第５処理部（ＦＭ／ＡＭ放送チューナー）３５、第６処理部（画像処理モジュール）３６は、例えば、プロセッサにより実現される。

　なお、ここで言うプロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）である。

　本実施形態における第１アンテナ素子１１～第３アンテナ素子１３は、特許請求の範囲における第１アンテナ素子～第３アンテナ素子に相当する。
　本実施形態における第４アンテナ素子１４と第５アンテナ素子１５は、特許請求の範囲における第４アンテナ素子に相当する。
　本実施形態における第１処理部３１～第３処理部３３は、特許請求の範囲における第１処理部～第３処理部に相当する。
　本実施形態における第４処理部３４と第５処理部３５は、特許請求の範囲における第４処理部に相当する。
　本実施形態における第６処理部３６は、特許請求の範囲における第５処理部に相当する。

　アンテナ素子部１０の詳細について説明する。
　アンテナ素子部１０は、アンテナ素子のアンプ回路などが実装された基板１８上などに取り付けられる。アンテナ素子部１０は、車両のルーフ２００の上に設置されたアンテナケース１９の内側に収納される。言い換えると、アンテナ素子部１０は、アンテナケース１９によって、上から覆われる。

　アンテナケース１９は、車両のルーフ２００と別体で構成される。アンテナケース１９と基板１８を保持するベース（不図示）とが、アンテナ素子部１０を挟んだ状態で、ルーフ２００の上に取り付けられる。

　ただし、車両のルーフ２００の一部が隆起する形でアンテナケース１９が形成される形態であってもよい。
　この場合には、ベース若しくは基板１８を介して、車両のルーフ２００よりも内側に設けられたインナーパネル（不図示）にアンテナ素子部１０が取り付けられる。また、アンテナ素子部１０を上から覆うようにルーフ２００における隆起した領域（アンテナケース１９）が形成される。

　第１アンテナ素子１１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System／全球測位衛星システム）用のアンテナ素子である。第１アンテナ素子１１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星などから、当該衛星の位置情報と時間情報の受信を行うために使用される。
　第１アンテナ素子１１は、例えば、パッチアンテナで構成される。

　第２アンテナ素子１２は、電話回線を用いた移動体通信用のアンテナ素子である。第２アンテナ素子１２は、携帯電話基地局と情報の送受信を行うために使用される。
　第２アンテナ素子１２は、例えば、板状に形成されたアンテナ素子で構成される。

　第３アンテナ素子１３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ規格に基づいて、車車間通信、路車間通信、車両と携帯端末間の通信（Ｖ２Ｘ通信）を行うためのアンテナ素子である。第３アンテナ素子１３は、近距離に位置する他車両（第１アンテナ素子１１が取り付けられた車両と別の車両）、路側機、携帯端末と情報の送受信を行うために使用される。
　第３アンテナ素子１３は、例えば、ダイポールアンテナで構成される。

　第４アンテナ素子１４は、ＸＭやＤＡＢ（Digital Audio Broadcast）などデジタル放送の受信を行うためのアンテナ素子である。
　第４アンテナ素子１４は、例えば、パッチアンテナで構成される。

　第５アンテナ素子１５は、ＦＭ放送、ＡＭ放送などの地上波放送の受信を行うためのアンテナ素子である。
　第５アンテナ素子１５は、例えば、容量装荷素子とコイルとで構成される。

　撮像部１６は、車両の後方などを撮影するカメラである。なお、図１の例では、撮像部１６がアンテナ素子部１０に配置される場合を示しているが、撮像部１６が配置される場所はアンテナ素子部１０に限定されるものではない。例えば、撮像部１６は、車両において取り付け可能な任意の位置に配置されてもよい。また、撮像部１６は、車両の前方や側方を撮影してもよい。

　基板１８における下面（第１アンテナ素子１１などと反対側の面）には、アンプが実装される。このアンプは、第１アンテナ素子１１、第４アンテナ素子１４、第５アンテナ素子１５で得られた信号を増幅する。
　当該アンプは、基板１８の上面に実装される形態であってもよいし、上面と下面の両方に実装される形態であってもよい。

　次に、信号処理部３０の詳細について説明する。
　信号処理部３０は、アンテナ素子部１０で受信した信号やアンテナ素子部１０で送信する信号を、デジタル信号で、車内ＬＡＮ（Local Area Network）を介して接続したゲートウェイＥＣＵ１１０と送受信する装置である。信号処理部３０を構成する第１処理部３１～第６処理部３６と送受信部３９は、アンテナケース１９とは別に設けられた１つの筐体内に収納される。

　当該筐体は、少なくとも、ゲートウェイＥＣＵ１１０よりもアンテナ素子部１０に近い位置に配置される。
　例えば、当該筐体は、車両におけるアンテナ素子部１０を保持する部材における、アンテナ素子部１０が配置された領域の直下に配置され、且つアンテナ素子部１０と信号処理部３０が当該車両におけるアンテナ素子部１０を保持する部材を上下方向で挟む位置関係に配置される形態が考えられる。車両におけるアンテナ素子部１０を保持する部材は、ルーフ２００若しくはインナーパネルである。
　ただし、アンテナ素子部１０と第１距離ｄ１（例えば、ｄ１＝１０ｃｍ）以上離れて、車室内の別領域に信号処理部３０が配置される形態であってもよい。

　また、ルーフ２００の上部で、基板１８とアンテナケース１９の間に、信号処理部３０が設けられる、すなわち、アンテナ素子部１０と信号処理部３０がアンテナケース１９に覆われる形態であってもよい。
　この場合、アンテナケース１９が筐体の役割を果たす。

　第１処理部（位置演算モジュール）３１は、ゲートウェイＥＣＵ１１０を介さずに、第１アンテナ素子１１と接続される。第１処理部３１は、第１アンテナ素子１１と送受信部３９の信号経路上に配置される。第１処理部３１は、第１アンテナ素子１１を介して、衛星の位置情報と時間情報を受信する。第１処理部３１は、衛星の位置情報と時間情報に基づいて、車両の位置情報（緯度経度情報）を算出し、第１処理部３１の基準クロックを調整する。

　衛星の位置情報と時間情報を含む信号は、第１アンテナ素子１１を介して受信され、第１処理部３１で復調と車両の位置情報への変換とＡ／Ｄ変換が施される。
　当該車両の位置情報は、第１処理部３１においてＡ／Ｄ変換された後、送受信部３９を介して、ゲートウェイＥＣＵ１１０に送信される。当該車両の位置情報は、カーナビゲーションシステムなどの情報出力装置１２０で使用される。

　また、第１処理部３１は、当該車両の位置情報及び基準クロックに関する情報を、第２処理部３２～第６処理部３６と送受信部３９に送信する。
　第１処理部３１で調整された基準クロックは、信号処理部３０の各部のタイミング制御に用いられる。ここでいう信号処理部３０の各部には、少なくとも第１処理部３１～第６処理部３６、及び送受信部３９が含まれる。

　本実施形態では、衛星の位置情報と時間情報を含む信号が、第１処理部３１で復調などされた後に、第１処理部３１から第２処理部３２～第６処理部３６に送信される形態を説明した。
　しかしながら、第１アンテナ素子１１で受信した、衛星の位置情報と時間情報を含む信号が、第２処理部３２～第６処理部３６のそれぞれで復調と車両の位置情報への変換とＡ／Ｄ変換が行われる形態であってもよい。この場合、図４に示すように、第１アンテナ素子１１は、第１処理部３１を介さずに、第２処理部３２～第６処理部３６に接続される。
　また、第１アンテナ素子１１で受信した、衛星の位置情報と時間情報を含む信号が、第２処理部３２～第６処理部３６のいずれか１つ（例えば、第２処理部３２）で復調と車両の位置情報への変換とＡ／Ｄ変換が行われ、Ａ／Ｄ変換後の信号が第２処理部３２～第６処理部３６の残り（例えば、第３処理部３３～第６処理部３６）に送信される形態であってもよい。この場合、第１アンテナ素子１１は、第１処理部３１を介さずに、第２処理部３２～第６処理部３６のいずれか１つに接続される。

　また、基準クロックに関する情報は、送受信部３９とゲートウェイＥＣＵ１００を介して、車両の各部に送信され、これらのタイミング制御に用いられる形態であってもよい。
　なお、第１処理部３１から、第２処理部３２～第６処理部３６への位置情報や基準クロックに関する情報の送信は、送受信部３９を介さずに行われる形態であってもよいが、送受信部３９を介して行われる形態であってもよい。

　ただし、第２処理部３２、及び第３処理部３３が、第１処理部３１から位置情報及び基準クロックに関する情報を受信しない形態であってもよい。この場合、第２処理部３２、及び第３処理部３３は、それぞれで、位置情報を算出したり、自身の基準クロックを調整したりする。
　第２処理部３２で位置情報を算出したり、自身の基準クロックを調整したりするために、図２に示すように、第２アンテナ素子１２は、電話回線を用いた移動体通信用のアンテナ素子とＧＮＳＳ用のアンテナ素子を有する。第３処理部３３で、位置情報を算出したり、自身の基準クロックを調整したりするために、第３アンテナ素子１３は、車車間通信などを行うためのアンテナ素子とＧＮＳＳ用のアンテナ素子を有する。

　第２処理部（通信モジュール）３２は、ゲートウェイＥＣＵ１１０を介さずに、第２アンテナ素子１２と接続される。第２処理部３２は、第２アンテナ素子１２と送受信部３９の信号経路上に配置される。第２処理部３２は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの通信規格に基づき、発呼など電話回線を用いた移動体通信を行う。

　通信操作部１２１若しくは緊急通報操作部１２２からの制御信号は、ゲートウェイＥＣＵ１１０、送受信部３９を介して、第２処理部３２に送信される。当該制御信号に基づいて、第２処理部３２が動作する。
　マイク１４１からの音声信号は、ゲートウェイＥＣＵ１１０、送受信部３９を介して、第２処理部３２に送信される。マイク１４１からの音声信号は、第２処理部３２でＤ／Ａ変換と変調が施される。Ｄ／Ａ変換と変調が施された信号は、第２アンテナ素子１２を介して、第２処理部３２と通話状態にある端末に対して発信される。

　第２処理部３２と通話状態の端末からの音声信号や画像信号やデータは、第２アンテナ素子１２を介して受信される。当該端末からの音声信号や画像信号やデータは、第２処理部３２で復調とＡ／Ｄ変換が施される。第２処理部３２で復調とＡ／Ｄ変換が施された信号は、送受信部３９とゲートウェイＥＣＵ１１０を介して、情報出力装置１２０に送信される。その後、音声信号は、スピーカー１４２で出力され、データ及び画像信号は、モニター１４３で出力される。

　また、緊急通報操作部１２２からの制御に基づいて発呼が行われた場合、第１処理部３１で得られた位置情報を含むデータは、第２処理部３２で変調が施される。第２処理部３２で変調が施された信号は、第２アンテナ素子１２を介して、第２処理部３２と通話状態にある端末（所定の緊急通報管理センター）に対して発信される。

　なお、使用者などによる緊急通報操作部１２２の操作が行われた場合に、所定の緊急通報管理センターへの発呼が行われる形態であってもよい。ただし、自動的に所定の緊急通報センターへの発呼が行われる形態であってもよい。具体的には、車両のエアバッグ（不図示）が動作した場合などに、当該エアバッグが動作したことに関する情報が、ゲートウェイＥＣＵ１１０、送受信部３９を介して、第２処理部３２に送信される。当該エアバッグが動作したことに関する情報を第２処理部３２が受信すると、当該発呼が行われる。

　第３処理部（Ｖ２Ｘモジュール）３３は、ゲートウェイＥＣＵ１１０を介さずに、第３アンテナ素子１３と接続される。第３処理部３３は、第３アンテナ素子１３と送受信部３９の信号経路上に配置される。第３処理部３３は、第３アンテナ素子１３を介した信号送受信のための変調処理や復調処理を行う。

　位置情報や速度情報や時間情報を含む自車情報は、第３処理部３３で変調される。第３処理部３３で変調が施された信号は、第３アンテナ素子１３を介して、発信される。
　自車情報のうち、位置情報は、第１処理部３１で得られた位置情報が用いられる。
　自車情報のうち、速度情報は、速度センサー１３０から出力され、ゲートウェイＥＣＵ１１０、及び送受信部３９を介して送信された情報が用いられる。この速度情報は、第３処理部３３でＤ／Ａ変換が施された後に、変調が施される。
　自車情報のうち、時間情報は、第１処理部３１で得られた基準クロックに基づいて算出される。

　車両の外からの情報は、第３アンテナ素子１３を介して受信され、第３処理部３３で復調とＡ／Ｄ変換が施される。第３処理部３３で復調とＡ／Ｄ変換が施された信号は、送受信部３９、ゲートウェイＥＣＵ１１０を介して、情報出力装置１２０に送信される。その後、音声信号は、スピーカー１４２で出力され、データ及び画像信号は、モニター１４３で出力される。車両の外からの情報は、位置情報や速度情報や時間情報を含む他車情報、路側機からの情報、及び携帯端末からの情報である。
　また、第３処理部３３で復調とＡ／Ｄ変換が施された信号は、送受信部３９、ゲートウェイＥＣＵ１１０を介して、他の装置１７０に送信されてもよい。他の装置１７０の詳細については、後述する。

　第４処理部（デジタル放送チューナー）３４は、ゲートウェイＥＣＵ１１０を介さずに、第４アンテナ素子１４と接続される。第４処理部３４は、第４アンテナ素子１４と送受信部３９の信号経路上に配置される。第４処理部３４は、第４アンテナ素子１４を介した信号受信のための同調・復調処理を行う。

　オーディオ操作部１２３からの制御信号であってデジタル放送に関するものは、ゲートウェイＥＣＵ１１０、送受信部３９を介して、第４処理部３４に送信される。当該制御信号に基づいて、第４処理部３４が動作する。
　デジタル放送の電波であって、オーディオ操作部１２３で設定された周波数に対応するものは、第４アンテナ素子１４を介して受信され、第４処理部３４で同調と復調とＡ／Ｄ変換が施される。第４処理部３４で同調と復調とＡ／Ｄ変換が施された信号は、送受信部３９とゲートウェイＥＣＵ１１０を介して、情報出力装置１２０に送信される。その後、音声信号は、スピーカー１４２で出力され、データ及び画像信号は、モニター１４３で出力される。

　第５処理部（ＦＭ／ＡＭ放送チューナー）３５は、ゲートウェイＥＣＵ１１０を介さずに、第５アンテナ素子１５と接続される。第５処理部３５は、第５アンテナ素子１５と送受信部３９の信号経路上に配置される。第５処理部３５は、第５アンテナ素子１５を介した信号受信のための同調・復調処理を行う。

　オーディオ操作部１２３からの制御信号であってＦＭ／ＡＭ放送に関するものは、ゲートウェイＥＣＵ１１０、送受信部３９を介して、第５処理部３５に送信される。当該制御信号に基づいて、第５処理部３５が動作する。
　ＦＭ放送やＡＭ放送の電波であって、オーディオ操作部１２３で設定された周波数に対応するものは、第５アンテナ素子１５を介して受信され、第５処理部３５で同調と復調とＡ／Ｄ変換が施される。第５処理部３５で同調と復調とＡ／Ｄ変換が施された信号は、送受信部３９とゲートウェイＥＣＵ１１０を介して、情報出力装置１２０に送信される。その後、音声信号は、スピーカー１４２で出力され、データ及び画像信号は、モニター１４３で出力される。

　第６処理部（画像処理モジュール）３６は、ゲートウェイＥＣＵ１１０を介さずに、撮像部１６と接続される。第６処理部３６は、撮像部１６と送受信部３９の信号経路上に配置される。第６処理部３６は、撮像部１６における撮像動作で得られた画像信号をモニター１４３などで出力可能な画像データに変換する画像処理を行う。

　カメラ操作部１２４からの制御信号は、ゲートウェイＥＣＵ１１０、送受信部３９を介して、第６処理部３６に送信される。当該制御信号に基づいて、撮像部１６及び第６処理部３６が動作する。
　撮像部１６における撮像動作で得られた画像信号は、第６処理部３６で画像処理と位置情報や時間情報の付加とプロトコル変換が施される。第６処理部３６で画像処理と位置情報や時間情報の付加とプロトコル変換が施された信号は、送受信部３９とゲートウェイＥＣＵ１１０を介して、情報出力装置１２０に送信され、モニター１４３で出力される。

　画像信号に付加される位置情報は、第１処理部３１で得られた位置情報が用いられる。
　画像情報に付加される時間情報は、第１処理部３１で得られた基準クロックに基づいて算出される。

　撮像部１６における撮像動作は、カメラ操作部１２４からの制御信号に基づいて、オンオフ制御が行われる。ただし、撮像部１６における撮像動作は、常時行われる形態であってもよいし、車両のシフトレバーがリヤモードに設定されている間だけ行われる形態であってもよい。

　送受信部（イーサネット（登録商標）モジュール）３９は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車内ＬＡＮを介して、ゲートウェイＥＣＵ１１０と通信を行う。
　送受信部３９は、ＬＡＮケーブルを介して、ゲートウェイＥＣＵ１１０と接続される。
　送受信部３９は、各処理部（第１処理部３１～第６処理部３６）とゲートウェイＥＣＵ１１０の信号経路上に配置される。

　電圧電流制御部５０は、スイッチングレギュレーターを含む。電圧電流制御部５０は、バッテリー１５０から直接供給される電力、及びＡＣＣスイッチ１６０を介して供給される電力について、アンテナ素子部１０と信号処理部３０の各部の仕様に合わせた電圧や電流に変換する。この電圧や電流の変換には、電圧電流制御部５０に含まれるスイッチングレギュレーターが用いられる。
　例えば、ＤＣ１２Ｖの電圧が、電圧電流制御部５０によって、ＤＣ５Ｖ、３．３Ｖ、１．８Ｖ等の電圧に変換される。

　本実施形態では、アンテナ素子部１０、及び信号処理部３０の各部に以下に示すような電圧が印加される例を示す。具体的には、第１電圧ｖ１が第１処理部３１に常時印加される。第２電圧ｖ２が第２処理部３２と第３処理部３３に常時印加される。第３電圧ｖ３が第３処理部３３にＡＣＣスイッチ１６０がオン状態の時に印加される。第４電圧ｖ４が第４処理部３４にＡＣＣスイッチ１６０がオン状態の時に印加される。第５電圧ｖ５が第５処理部３５と第６処理部３６にＡＣＣスイッチ１６０がオン状態の時に印加される。第６電圧ｖ６が第６処理部３６にＡＣＣスイッチ１６０がオン状態の時に印加される。第７電圧ｖ７が基板１８に常時印加される。第８電圧ｖ８が基板１８にＡＣＣスイッチ１６０がオン状態の時に印加される。第９電圧ｖ９が送受信部３９に常時印加される。

　電圧電流制御部５０は、アンテナ素子部１０を収納するアンテナケース１９や信号処理部３０を収納する筐体の外側に設けられる。電圧電流制御部５０は、ケーブルを介して、アンテナ素子部１０や信号処理部３０と接続される。
　ただし、信号処理部３０が、アンテナ素子部１０と第１距離ｄ１以上離れて配置された場合には、信号処理部３０の筐体内に電圧電流制御部５０が収納される形態であってもよい。

　ゲートウェイＥＣＵ１１０は、車内ＬＡＮを介して、車内に設置された電子機器と信号の送受信を行う。

　情報出力装置１２０は、カーナビゲーションシステム、オーディオ機器など、情報を音声や映像で出力する装置である。情報出力装置１２０は、通信操作部１２１と緊急通報操作部１２２、オーディオ操作部１２３、及びカメラ操作部１２４を有する。通信操作部１２１と緊急通報操作部１２２は、第２処理部３２を操作するために使用される。オーディオ操作部１２３は、第４処理部３４と第５処理部３５を操作するために使用される。カメラ操作部１２４は、撮像部１６と第６処理部３６を操作するために使用される。
　通信操作部１２１と緊急通報操作部１２２、オーディオ操作部１２３、及びカメラ操作部１２４は、それぞれ、独立したボタンで構成される形態であってもよいし、モニター１４３に設けられたタッチパネルで構成される形態であってもよい。

　速度センサー１３０は、車両の速度に関する情報をパルス信号などで、ゲートウェイＥＣＵ１１０に出力する。
　ただし、速度センサー１３０は、信号処理部３０（特に、第３処理部３３）に内蔵される形態であってもよい。
　マイク１４１は、音声信号を情報出力装置１２０に出力する。
　スピーカー１４２は、情報出力装置１２０からの音声信号を出力する。
　モニター１４３は、情報出力装置１２０からの映像信号を出力する。
　バッテリー１５０は、車両に設置された電子機器への電力を供給する。
　ＡＣＣスイッチ１６０は、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオン状態の時に、オン状態になるスイッチである。

　車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチのオンオフ状態にかかわらず電力供給が必要な部材には、ＡＣＣスイッチ１６０を介さずに、バッテリー１５０からの電力が直接供給される。車両のエンジンなどのオンオフ状態にかかわらず電力供給が必要な部材は、例えば、時計機能を有する部材である。
　車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチのオン状態の時だけ電力供給が必要な部材には、ＡＣＣスイッチ１６０を介して、バッテリー１５０からの電力が供給される。

　基板１８における第１アンテナ素子１１～第３アンテナ素子１３に関する領域、第１処理部３１～第３処理部３３、及び送受信部３９には、ＡＣＣスイッチ１６０を介さずに、バッテリー１５０からの電力が直接供給される。

　この場合、第２処理部３２からの発呼が常時可能になる。このため、車両のエンジンなどのオンオフ状態にかかわらず、緊急通報などの移動体通信を行うことが可能になる。
　また、第３処理部３３を介した信号送受信が常時可能になる。このため、車両のエンジンなどのオンオフ状態にかかわらず、Ｖ２Ｘ通信を行うことが可能になる。

　例えば、以下の動作は、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオフ状態の時も実行する形態が考えられる。当該以下の動作には、第１アンテナ素子１１と第１処理部３１による位置情報取得、第２アンテナ素子１２と第２処理部３２による移動体通信（基地局との通信）、及び第３アンテナ素子１３と第３処理部３３によるＶ２Ｘ通信が含まれる。
　ただし、消費電力量を少なくするため、車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオン状態の時に比べて、動作頻度（位置情報取得頻度、基地局との通信頻度、Ｖ２Ｘ通信頻度）を低くするのが望ましい。

　撮像部１６、基板１８における第４アンテナ素子１４、第５アンテナ素子１５と撮像部１６に関する領域、及び第４処理部３４～第６処理部３６には、ＡＣＣスイッチ１６０を介して、バッテリー１５０からの電力が供給される。

　ただし、以下の形態の場合は、基板１８における第１アンテナ素子１１に関する領域と第１処理部３１への電力供給は、ＡＣＣスイッチ１６０を介して行われる形態であってもよい。当該以下の形態は、第２処理部３２、及び第３処理部３３が、第１処理部３１から位置情報及び基準クロックに関する情報を受信せず、それぞれで、位置情報を算出したり、自身の基準クロックを調整したりする形態（図２参照）である。

　また、車両のエンジンなどがオフ状態の時のＶ２Ｘ通信を行わない場合は、基板１８における第３アンテナ素子１３に関する領域、及び第３処理部３３への電力供給は、ＡＣＣスイッチ１６０を介して行われる形態であってもよい。

　電圧電流制御部５０は、アンテナ素子部１０の基板１８へ延びるケーブルと、信号処理部３０の各部へ延びるケーブルが別々に構成される形態であってもよい。また、電圧電流制御部５０は、アンテナ素子部１０の基板１８へ延びるケーブルの一部が、アンテナ素子部１０を経由して、信号処理部３０の各部へ延びる形態であってもよい。また、電圧電流制御部５０は、信号処理部３０へ延びるケーブルの一部が、信号処理部３０を経由して、アンテナ素子部１０の基板１８へ延びる形態であってもよい。

　本実施形態では、アンテナ素子部１０の近くに設けられた信号処理部３０が、複数のアンテナ素子（第１アンテナ素子１１～第５アンテナ素子１５）を有するアンテナ素子部１０を介して受信した信号、及びアンテナ素子部１０を介して送信する信号を、デジタル信号で、車内ＬＡＮを介して接続したゲートウェイＥＣＵ１１０と送受信する。このため、複数のアンテナ素子を介して送受信する信号を、１つのケーブルを使って、他の機器に伝達することが可能になる。すなわち、それぞれのアンテナ素子で発信若しくは受信される信号を別々の信号線でケース外の他の機器と送受し、配線が複雑になっていた形態と比べて、配線の簡素化を実現出来る。

　第１処理部（位置演算モジュール）３１で得られた位置情報は、情報出力装置１２０で使用されるだけでなく、第３処理部（Ｖ２Ｘモジュール）３３で発信する自車情報に含まれる位置情報として用いられる。
　第１処理部３１で調整された基準クロックは、信号処理部３０を構成する他の機器（第２処理部３２など）のタイミング制御に用いられる。また、第１処理部３１で調整された基準クロックは、第３処理部３３で発信する自車情報に含まれる時間情報として用いられる。

　このため、位置情報を得るための１つのアンテナ素子（第１アンテナ素子１１）を用いて、複数の機器の位置情報や基準クロックを共有させることが可能になる。そして、それぞれの機器に、第１アンテナ素子１１に相当するアンテナ素子や位置情報を算出する装置や基準クロックを調整する装置を設けずに構成することが可能になる。ここでいう「それぞれの機器」は、例えば、第２処理部３２や第３処理部３３である。

　また、第６処理部（画像処理モジュール）３６において生成される画像データに位置情報や時間情報を付加することが可能になる。

　信号処理部３０を構成する部材には、それぞれの仕様に対応した電圧値や電流値を含む電力を供給する必要がある。そして、出来るだけ電気エネルギーのロスを抑え、且つアンテナ素子部１０のアンテナ素子の送受信性能に影響を及ぼさない状態で、バッテリー１５０から供給される電力について、電圧電流制御を行う必要がある。

　電圧電流制御部５０は、スイッチングレギュレーターを使って、アンテナ素子部１０や信号処理部３０の各部に印加する電圧や当該各部に流れる電流を調整する。このため、リニアレギュレーターを使う形態に比べて、電気エネルギーのロスを減らすことが可能になる。
　また、電圧電流制御部５０は、少なくともアンテナ素子部１０を収納するアンテナケース１９の外側に設けられ、ケーブルを介して接続される。このため、スイッチングレギュレーターにおけるインバーターから放射されるノイズがアンテナ素子部１０に及ぼす影響を少なくすることが可能になる。

　また、図３に示すように、記録部材３１ａが、第１処理部３１若しくは第２処理部３２に内蔵される形態が考えられる。記録部材３１ａは、第１処理部３１で特定された位置情報を一定期間（約１０秒程度）記録する。また、蓄電部材３２ａが、第２処理部３２に内蔵される形態が考えられる（図３参照）。蓄電部材３２ａは、バッテリーやコンデンサーなどで構成され、移動体通信を動作させるために使用される。
　この場合、車両のバッテリー１５０からの電力供給が十分に行われない状態でも、記録部材３１ａに記録された位置情報と、蓄電部材３２ａから供給される電力を使って、第２処理部３２が緊急通報（所定の緊急通報管理センターへの発呼）を行うことが可能になる。

　また、第１アンテナ素子１１及び第１処理部３１で得られる車両の位置情報や基準クロックに関する情報は、カーナビゲーションシステムなど位置情報を出力する装置（情報出力装置１２０）に限らない。例えば、位置情報や基準クロックに関する情報が、車内ＬＡＮを介して接続された他の装置１７０の制御に用いられる形態であってもよい。

　例えば、他の装置１７０は、車両の位置情報に基づいて、登り坂を走行中であることを検知し、速度が落ちすぎないようにエンジン（他の装置１７０）の回転数を上げたり、下り坂を走行中であることを検知し、速度が上がりすぎないようにエンジン（他の装置１７０）の回転数を上げたりする制御を行う。また、他の装置１７０は、車両の位置情報と基準クロックに基づく時間情報に基づいて、日の出時間や日の入り時間を算出して、ヘッドライトやスモールライト（他の装置１７０）の点灯制御を行う。

　また、信号処理部３０とゲートウェイＥＣＵ１１０の間が、車内ＬＡＮを介して接続される形態を説明した。しかしながら、信号処理部３０とゲートウェイＥＣＵの間は、車内ＬＡＮを介さずに、通常の電気信号ケーブルを介して接続される形態であってもよい。
　この場合でも、電圧電流制御部５０をアンテナケース１９の外側に設けることのメリットを得ることが出来る。また、第１処理部３１の基準クロックが別の処理部などのタイミング制御に用いられることのメリットを得ることが出来る。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

　１　アンテナ装置
　１０　アンテナ素子部
　１１～１５　第１アンテナ素子～第５アンテナ素子
　１６　撮像部
　１８　基板
　１９　アンテナケース
　３０　信号処理部
　３１　第１処理部（位置演算モジュール）
　３１ａ　記録部材
　３２　第２処理部（通信モジュール）
　３２ａ　蓄電部材
　３３　第３処理部（Ｖ２Ｘモジュール）
　３４　第４処理部（デジタル放送チューナー）
　３５　第５処理部（ＦＭ／ＡＭ放送チューナー）
　３６　第６処理部（画像処理モジュール）
　３９　送受信部（イーサネット（登録商標）モジュール）
　５０　電圧電流制御部
　１１０　ゲートウェイＥＣＵ
　１２０　情報出力装置
　１２１　通信操作部
　１２２　緊急通報操作部
　１２３　オーディオ操作部
　１２４　カメラ操作部
　１３０　速度センサー
　１４１　マイク
　１４２　スピーカー
　１４３　モニター
　１５０　バッテリー
　１６０　ＡＣＣスイッチ
　１７０　他の装置（エンジン、ヘッドランプ、スモールランプなど）
　２００　ルーフ
　ｖ１～ｖ９　第１電圧～第９電圧

Claims

　第１アンテナ素子を介して得られた情報に基づいて、前記第１アンテナ素子が取り付けられた車両の位置情報を算出する第１処理部と、第２アンテナ素子を介して、移動体通信を行う第２処理部と、第３アンテナ素子を介して、前記車両の外からの情報を受信し、前記車両の情報を送信する第３処理部と、第４アンテナ素子を介して、デジタル放送と地上波放送の少なくとも一方を受信する第４処理部と、撮像部で得られた画像信号に画像処理を施す第５処理部のうち、少なくとも２つを有する信号処理部と、
　前記第１アンテナ素子～前記第４アンテナ素子のうち、前記第１処理部～前記第４処理部のなかで前記信号処理部に含まれるものに対応するものを有するアンテナ素子部と、
　前記車両のゲートウェイＥＣＵと、車内ＬＡＮを介して接続する送受信部とを備え、
　前記第１アンテナ素子～前記第４アンテナ素子と前記撮像部のうち、前記第１処理部～前記第５処理部のなかで前記信号処理部に含まれるものに対応するものは、ケースに覆われ、
　前記第１アンテナ素子～前記第４アンテナ素子と前記撮像部のうち、前記第１処理部～前記第５処理部のなかで前記信号処理部に含まれるものに対応するものは、前記ゲートウェイＥＣＵよりも前記アンテナ素子部に近い位置に配置された筐体に収納され、前記第１アンテナ素子～前記第４アンテナ素子と前記撮像部のうち、前記第１処理部～前記第５処理部のなかで前記信号処理部に含まれるものに対応するものは、前記送受信部を介して、前記ゲートウェイＥＣＵと通信を行う、アンテナ装置。
　スイッチングレギュレーターを用いて電圧と電流の少なくとも一方を調整した状態で、前記車両のバッテリーから供給された電力を、前記第１処理部～前記第５処理部のうち、前記信号処理部に含まれるものに供給する電圧電流制御部を備え、
　前記電圧電流制御部は、前記ケースの外側に設けられる、請求項１に記載のアンテナ装置。
　少なくとも前記第２アンテナ素子は、前記ケースに覆われるものであり、
　前記信号処理部は、少なくとも前記第２処理部を有し、
　前記第２処理部への電力供給は、前記車両のバッテリーから常時行われるものであり、
　前記第１アンテナ素子と前記第３アンテナ素子と前記第４アンテナ素子と前記撮像部のうち、前記ケースに覆われるものと、前記第１処理部と前記第３処理部と前記第４処理部と前記第５処理部のうち、前記信号処理部に含まれるものへの電力供給は、前記車両のエンジン若しくはイグニッション若しくはパワースイッチがオン状態の時に、行われる、請求項２に記載のアンテナ装置。
　少なくとも前記第１アンテナ素子と前記第２アンテナ素子は、前記ケースに覆われるものであり、
　前記信号処理部は、少なくとも前記第１処理部と前記第２処理部を有し、
　前記第１アンテナ素子で得られた情報に基づいて、前記第１処理部の基準クロックが調整され、
　前記基準クロックは、前記第２処理部のタイミング制御に用いられ、
　前記第１処理部と前記第２処理部への電力供給は、前記車両のバッテリーから常時行われる、請求項２に記載のアンテナ装置。
　前記信号処理部は、前記第２処理部と前記第３処理部の少なくとも一方と、前記第１処理部とを有し、
　前記第１アンテナ素子で得られた情報に基づいて、前記第１処理部の基準クロックが調整され、
　前記基準クロックは、前記第２処理部と前記第３処理部のなかで前記信号処理部に含まれるもののタイミング制御に用いられる、請求項１に記載のアンテナ装置。
　前記信号処理部は、少なくとも前記第１処理部と前記第３処理部とを有し、
　前記第１アンテナ素子で得られた情報に基づいて、前記第１処理部の基準クロックが調整され、
　前記第３処理部は、前記車両の情報として、前記第１処理部で算出された前記位置情報と前記基準クロックに基づく時間情報を発信する、請求項１に記載のアンテナ装置。
　前記送受信部は、前記ケースに覆われる、請求項１から請求項６のいずれかに記載のアンテナ装置。
　前記ケースと、前記筐体は、前記車両における前記アンテナ素子部を保持する部材を挟む位置関係に配置される、請求項１から請求項６のいずれかに記載のアンテナ装置。
　前記信号処理部は、前記第１処理部と前記第５処理部とを有し、
　前記ケースの内側には、前記撮像部が設けられ、
　前記第５処理部は、前記第１処理部で算出された位置情報と前記第１処理部で調整された基準クロックに基づく時間情報の少なくとも１つを付加する、請求項１から請求項８のいずれかに記載のアンテナ装置。
　前記車両の位置情報は、前記車内ＬＡＮを介して、前記車両における、前記車両の位置情報を出力する情報出力装置とは異なる他の装置の制御に用いられる、請求項１から請求項９のいずれかに記載のアンテナ装置。