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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Falt-Verdeck umfassend
einen im geschlossenen Zustand an der Windschutzscheibe anschließenden ersten
Faltabschnitt, der im geöffneten
Zustand auf den darunter eingefalteten weiteren Faltabschnitten
aufliegt und das eingefaltete Verdeck nach außen deckelartig abschließt, sowie
mit wenigstens einer den Empfang eines Funksignals, insbesondere
eines Rundfunksignals dienenden Antenne.
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Kraftfahrzeuge
weisen bekanntlich wenigstens eine Antenne auf, über die in der Regel ein Rundfunkprogramm
empfangen werden kann. Bei Fahrzeugen gehobener Audioausstattung
werden für eine
verbesserte FM-Empfangsqualität gegenüber einer
einzelnen Antenne mitunter sogenannte Diversity-Antennen eingesetzt,
umfassend mehrere FM-Antennen, zwischen denen über eine Umschalteinrichtung
umgeschaltet werden kann, so dass jeweils diejenige Antenne genutzt
wird, die je nach Empfangssituation am geeignetsten ist. Dafür sind mindestens
zwei FM-Antennen, noch besser drei oder vier dieser Antennen im
Fahrzeug zu integrieren. Daneben werden häufig auch wenigstens eine AM-Antenne
wie auch je nach Ausstattung des Fahrzeugs weitere Antennen für den Empfang
anderer funkbasierter Dienste wie Fernsehempfang, GPS-Signale etc.
vorgesehen. Die Antennen werden entweder auf einer Fahrzeugscheibe,
primär
der Front- oder Heckscheibe aufgedruckt, wozu unterschiedliche Antennenstrukturen
genutzt werden. Alternativ dazu ist die Verwendung von Stabantennen
zu nennen, wobei die Stabantenne im Bezug auf die Empfangsqualität bevorzugt
ist. Häufig
wird aber aus Gründen
des Designs und der Ästhetik
auf einen Einsatz von Stabantennen verzichtet.
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Wenngleich
scheibenseitig integrierte Antennenstrukturen bei üblichen
geschlossenen Fahrzeugen aufgrund der mehreren hierfür nutzbaren
Scheiben und deren Größe ohne
weiteres eingesetzt werden können,
ergeben sich bei Fahrzeugen mit einem Falt-Verdeck, also den bekannten
Roadstern oder Cabriolets, Schwierigkeiten. Denn die einzige feststehende
Scheibe ist hier die Frontscheibe, deren integrierte Antennen allerdings
starken Störungen durch
die elektromagnetischen Felder der Bord- und Motorelektronik ausgesetzt
sind. Die Seitenscheiben sind hier nicht nutzbar, da sie im geöffneten
Zustand – wenn
sie also eingefahren werden – so
von Metall abgeschirmt sind, dass ein Empfang nicht möglich ist. Ähnlich verhält es sich
bei der Heckscheibe, die bei geöffnetem
Verdeck im Fahrzeuginneren verborgen und aufgrund der Abschirmung
durch die Karosserie ebenfalls nicht nutzbar ist. Selbst wenn man
auf der Frontscheibe Antennenstrukturen integriert, ist die Fläche dafür nur sehr
begrenzt, da diese Strukturen aus Design- und Sicherheitsgründen nicht
in das Sichtfeld des Fahrers hineinragen dürfen. Es ist deshalb problematisch,
die Antenne bzw., sollte ein Diversity-Verfahren zum Einsatz kommen,
die mehreren Antennen scheibenseitig unterzubringen. Eine probate
Lösung
wäre auch
hier der Einsatz einer Stabantenne, die aber wie beschrieben häufig nicht gewünscht wird.
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Aus
DE 101 35 223 A1 ist
eine Abdeckung für
einen Verdeckkasten zur Aufnahme eines verstellbaren Fahrzeugdachs
bekannt, welche Abdeckung elektrisch isoliert ist, was die Möglichkeit
eröffnet,
die Abdeckeinheit als Antenne zum Empfang eines Funksignals zu nutzen.
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DE 196 37 794 A1 beschreibt
ein Fahrzeugdach mit integriertem Schiebedach enthaltend einen Mehrscheiben-Glasdeckel,
wobei in diesem Glasdeckel eine Antenne integriert ist.
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Ferner
ist aus
DE 102 39
200 A1 ein Fahrzeug mit einer Windschutzanordnung bekannt,
die im Wesentlichen vertikal teleskopisch ausgefahren werden kann,
und die eine Antennenfunktion besitzt.
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Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug der
eingangs genannten Art anzugeben, bei dem unter Sicherstellung einer ausrei chenden
Empfangsqualität
auf den Einsatz einer Stabantenne wie auch einer Integration der
Antenne an der Frontscheibe verzichtet werden kann.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten
Art mit einem Falt-Verdeck (häufig
auch Z-Faltdach genannt) vorgesehen, dass die Antenne im ersten
Faltabschnitt angebracht ist. Beim erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug mit dem Falt-
oder Z-Verdeck dient ein Teil des Verdecks, nämlich der im geschlossenen
Zustand an die Windschutzscheibe anschließende erste Faltabschnitt,
auch „Header" genannt, als deckelartiger
Abschluss des eingefalteten Verdecks nach außen. Dieser erste Faltabschnitt
besteht in der Regel aus einem Metallgestell mit eingelegten Schaumstoffelementen
und ist mit dem den Rest des Verdecks bildenden Verdeckstoff überzogen.
Erfindungsgemäß wird nun
die Antennenstruktur in diesen ersten Faltabschnitt integriert.
Diese Antenne liegt damit in jedem Zu stand des Verdecks, sei es
geschlossen oder offen, frei bzw. oben auf. Sie kann also sowohl
im offenen wie auch im geschlossenen Verdeckzustand für den Empfang
genutzt werden. Dabei eignet sich diese Ausgestaltung insbesondere
für die
FM-Antenne, die bei geschlossenem Verdeck, wenn sie also nahe der
Frontscheibe positioniert ist, in ihrem Empfang von der Motor- und
Bordelektronik nicht nennenswert beeinflusst wird.
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Die
Antenne selbst kann als separates Bauteil in den Faltabschnitt integriert
sein, wobei eine Antenne in Form eingelegter Leiterbahnen (Draht,
gedruckte Schaltung) oder in Form einer Schlitzantenne, fraktalen
Antenne, Dipolstrukturen, Patch-Antenne oder dielektrische Antenne
ausgeführt
sein kann. Neben Rundfunkantennen ist natürlich auch die Integration
anderer Antennen, z. B. TV-Antennen oder dergleichen möglich. Alternativ
zur Integration einer separaten Antenne, die voraussetzt, dass der
erste Faltabschnitt einen größeren, nichtmetallischen
Freibereich aufweist, so dass es nicht zu Abschirmeffekten kommt,
ist es denkbar, den ersten Faltabschnitt bzw. seine Metallstruktur
selbst als Antenne zu nutzen, wozu der erste Faltabschnitt bzw.
seine metallischen Elemente von der Fahrzeugkarosserie galvanisch
entkoppelt sein müssen.
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Wie
bereits beschrieben wird zweckmäßigerweise
im Hinblick auf die Störungsunempfindlichkeit am
ersten Faltabschnitt wenigstens eine FM-Antenne vorgesehen. Um auch
einen AM-Empfang zu ermöglichen,
kann im ersten Faltabschnitt auch wenigstens eine AM-Antenne vorgesehen
werden, über die
der Signalempfang aufgrund der Störanfälligkeit nur bei zusammengefaltetem
Verdeck erfolgt. Um dennoch auch bei geschlossenem Verdeck einen AM-Empfang
zu ermöglichen,
sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens vor,
dass die am Faltabschnitt vorgesehene AM-Antenne mit einer Umschalteinrichtung
gekoppelt ist, über
welche bei geschlossenem Verdeck der Signalempfang auf eine zweite,
mit ihr gekoppelte, vorzugsweise im Bereich der Heckscheibe angeordnete
AM-Antenne umschaltbar ist. Die AM-Antenne wird erfindungsgemäß als zweigeteilte
Antenne ausgeführt.
Ist das Verdeck geschlossen, erfolgt der AM-Empfang über eine zweite
AM-Teilantenne, die beispielsweise als Leiterbahnstruktur auf der
Heckscheibe, die dann frei liegt, vorgesehen ist. Diese AM-Teilantenne
ist weit genug von etwaigen elektronischen Störquellen entfernt, so dass
ein einwandfreier Signalempfang möglich ist. Über die Umschalteinrichtung
wird diese Antenne angesteuert, die am Faltabschnitt integrierte
Antenne ist außer
Funktion. Wird nun das Verdeck geöffnet, so wird die heckscheibenseitige
Antenne nach innen gefaltet, kann also nicht mehr empfangen. Die
Umschalteinrichtung schaltet dann automatisch auf die faltabschnittseitig
vorgesehene AM-Antenne um, die dann im zusammengefalteten Zustand
ebenfalls weit genug von Störquellen
entfernt ist. Hier ist darauf hinzuweisen, dass die zweite AM-Teilantenne
nicht unbedingt an der Heckscheibe sein muss, es ist auch denkbar,
hierfür
das Verdeckgestänge
zu nutzen oder sie anderswo zu integrieren, solange sichergestellt
ist, dass bei geschlossenem Verdeck ein störungsfreier Empfang gewährleistet
ist.
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Da
nicht ausgeschlossen werden kann, dass es während der in der Regel automatischen,
elektrisch gesteuerten Verdeckbewegung zu Empfangsstörungen kommt,
die bei eingeschaltetem Radio hörbar
werden, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens
vor, dass ein laufendes Radiogerät
während
der Bewegung des Verdecks automatisch lautlos schaltbar ist.
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Der
Umschaltvorgang in der Umschalteinrichtung zum Umschalten von einer
AM-Teilantenne auf die andere AM-Teilantenne und/oder die Lautlosschaltung
des Radios ist gemäß einer
zweckmäßigen Weiterbildung
des Erfindungsgedankens bei Erfassung eines über ein Bedienelement oder über das die
Verdeckbewegung steuerndes Steuergerät gebbaren Signals zum Bewegen
des Verdecks auslösbar.
Zum Öffnen
oder Schließen
des automatisch bewegten Verdecks ist in der Regel in der Fahrgastzelle ein
Schalter vorgesehen. Wird dieser manuell betätigt, kann das entsprechende
Schaltsignal zum Initiieren des Umschalt-Vorgangs oder der Lautlosschaltung
genutzt werden. Entsprechendes gilt, wenn die Verdeckbewegung beendet
und der Taster nicht mehr betätigt
ist.
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Nachdem
der erste Faltabschnitt hinreichend groß ist, besteht die Möglichkeit,
in ihm wenigstens einen Antennenverstärker zu integrieren, der als
reiner FM-Verstärker
ausgeführt
ist, wenn nur eine FM-Antenne integriert ist, oder der als kombinierter FM-
und AM-Verstärker
ausgeführt
ist, wenn sowohl eine FM- als auch eine AM-Antenne vorgesehen ist. Im
letztgenannten Fall ist der Antennenverstärker zweckmäßigerweise über die Umschalteinrichtung
in seiner Funktion als FM- oder FM/AM-Verstärker steuerbar und mit einer
in ihrer Höhe
von der Funktion abhängigen
Versorgungsspannung versorgbar. Die Verstärkerfunktion wird also über die
Umschalteinrichtung, über
die auch die Versorgungsspannung des Verstärkers erfolgt, gesteuert. Dies
kann beispielsweise durch unterschiedlich hohe Versorgungsspannungen
je nach Verstärkerfunktion
codiert werden, beispielsweise mit einer Versorgungsspannung von
6–9 Volt,
wenn er als reiner FM-Verstärker fungiert,
oder mit einer Versorgungsspannung von 10–15 Volt, wenn er als AM/FM-Verstärker arbeiten soll.
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Daneben
besteht natürlich
die Möglichkeit, neben
wenigstens einer Rundfunkantenne, insbesondere neben der FM- und/oder
der AM-Antenne wenigstens eine weitere Antenne, insbesondere zum Empfang
von Navigationssignalen oder Fernsehbildsignalen oder Funksignalen
für eine
Zentralverriegelung oder Funksignale für Telekommunikationsdienste
(GSA, UMTS, AMP5, ...) oder Datendienste (UMTS, WLAN, HyperLAN,
...) dienende Antennen vorzusehen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der
Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Falt- oder Z-Verdeck im
geschlossenen Zustand,
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2 das
Kraftfahrzeug aus 1 im geöffneten Verdeckzustand,
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3 eine
Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit verdeckseitig
vorgesehenen Antennen bei geschlossenem Verdeck,
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4 das
Kraftfahrzeug aus 3 mit geöffnetem Verdeck, und
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5 eine
Prinzipdarstellung der Antennenkonfiguration.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 mit
einem Falt- oder Z-Verdeck 2,
das aus drei Faltabschnitten besteht, nämlich einem ersten Faltabschnitt 3,
der eine stabile Konstruktion 4 aufweist, sowie den weiteren
Verdeckabschnitten 5 und 6, bestehend aus einer
auch den ersten Faltabschnitt 3 überdeckenden Verdeckplane.
Der erste Faltabschnitt 3 schließt ersichtlich an die Windschutzscheibe 7 an.
Im geöffneten
Zustand, dargestellt in 2, werden die Faltabschnitte 6 und 5 übereinander
gefaltet, auf sie wird der erste Faltabschnitt 3 gefaltet, der
einen deckelartigen Abschluss des eingefalteten Verdecks nach außen bildet.
Der Faltabschnitt 3 liegt also oben auf.
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3 zeigt
nun in Form einer Prinzipdarstellung verschiedene verdeckseitig
integrierte Antennen. Gezeigt ist zum einen der erste Faltabschnitt 3, an
dem eine erste Antenne FM1 vorgesehen ist, die zum Empfang von FM-Signalen
dient. Neben dieser ersten FM-Antenne können, wenngleich in 3 nicht
dargestellt, eine Reihe weiterer FM-Antennen fahrzeugseitig, insbesondere
an der Frontscheibe vorgesehen sein, auf die im Rahmen eines Diversity-Verfahrens zugegriffen
werden kann, worauf bezüglich 5 noch
eingegangen wird.
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Ferner
ist am ersten Faltabschnitt 3, auch Header genannt, eine
weitere Antenne AM1 vorgesehen, die dem Empfang von AM-Rundfunksignalen dient.
Diese beiden Antennen FM1 und AM1 können beispielsweise als Drahtantennen
oder dergleichen ausgeführt
sein. Sie werden als separate Bauteile in den ersten Faltabschnitt,
der wie beschrieben eine stabile Unterkonstruktion primär aus einem
Metallgestell mit eingelegten Schaumstoffelementen aufweist, integriert.
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An
der Heckscheibe 8 ist eine weitere Antenne AM2 vorgesehen,
die dort bevorzugt aufgedruckt ist, und die ebenfalls zum Empfang
von AM-Signalen dient. Beide Antennen AM1 und AM2 werden je nach Verdeckzustand
abwechselnd genutzt, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Die
AM-Antenne ist also
hier als zweigeteilte Antenne bestehend aus den Teilantennen AM1
und AM2 ausgeführt.
Im in der 3 gezeigten ausgeklappten Verdeckzustand
liegen alle Antennen frei. Der FM-Empfangsbetrieb ist über die
FM1-Antenne möglich,
der AM-Empfangsbetrieb erfolgt über
die frei liegende AM2-Antenne, die hinreichend weit von etwaigen
elektrischen Störquellen
im Bereich des Motor- oder Cockpitraums entfernt ist, erfolgen.
Die AM1-Antenne bleibt bei ausgeklapptem Verdeck ungenutzt, nachdem
sie zu nahe an diesen Störquellen
positioniert ist.
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4 zeigt
das Fahrzeug aus 3 mit geöffnetem Verdeck. Ersichtlich
liegt der erste Faltabschnitt 3 als deckelartiger Abschluss
nach außen
im Bereich des Fahrzeughecks auf, die beiden Antennen FM1 und AM1
liegen damit oben auf und können empfangen.
Die AM2-Antenne, die, siehe 2, nach
innen gefaltet ist (sie wäre
am hinteren Faltabschnitt 6, der die Heckscheibe 8 trägt), ist
abgedeckt und damit abgeschirmt und kann nicht empfangen. Der AM-Empfang
erfolgt also bei geöffnetem
Verdeck über
die Antenne AM1.
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5 zeigt
in Form einer Schaltskizze die unterschiedlichen Betriebsmöglichkeiten.
Gezeigt ist ausschnittsweise der erste Faltabschnitt 3,
der an die Frontscheibe 7 anschließt, wie auch die Heckscheibe 8.
Am ersten Faltabschnitt 3 sind die beiden Antennen AM1
und FM1 vorgesehen. An der Heckscheibe 8 befindet sich
die Antenne AM2, wie bereits beschrieben. Nachdem es möglich ist,
noch weitere Antennen zu integrieren, sind exemplarisch an der Frontscheibe 7 drei
weitere FM-Antennen, nämlich die
Antennen FM2, FM3 und FM4 als aufgedruckte Antennenstrukturen dargestellt.
Zwischen den Antennen FM1–FM4
kann je nach Bedarf über
eine Diversity-Umschalteinrichtung 9 umgeschalten
werden. Ferner sind im Bereich der Windschutzscheibe zwei dem Empfang
von Fernsehbildern dienende Antennen TV2 und TV3 vorgesehen, die
die Ergänzung
zu einer am ersten Faltab schnitt 3 ebenfalls integrierten ersten
TV-Antenne TV1 bilden. Auch zwischen diesen Antennen kann je nach
Empfangsqualität
beispielsweise über
die Diversity-Umschalteinrichtung 9 umgeschalten werden.
Die jeweils über
die Verbindungsleitungen übertragenen
Signale sind durch die Klammer-Symbole
spezifiziert.
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Die
beiden faltabschnittseitigen Antennen AM1 und AM2 sind mit einer
Umschalteinrichtung 10 über
einen nicht näher
gezeigten, in dem ersten Faltabschnitt 3 integrierten AM/FM-Antennenverstärker 18 gekoppelt.
Die Umschalteinrichtung 10 weist eine erste Weiche 11 auf, über die
das AM1- bzw. FM1-Antennensignal verteilt wird. Das FM1-Signal wird
durchgeschleift und gelangt zu einer zweiten Weiche 12, über die
es an die Diversity-Umschalteinrichtung 9 gegeben
wird. Das AM1-Signal wird nur dann weitergegeben, wenn der Empfang
auch tatsächlich über diese
Antenne erfolgt. Zu diesem Zweck ist ein Umschalter 13 vorgesehen,
der den Empfangsbetrieb zwischen der AM1- und der AM2-Antenne umschaltet.
Im ausgeklappten Verdeckzustand erfolgt der AM-Empfang ausschließlich über die
Antenne AM2, die ebenfalls mit der Umschalteinrichtung 10 über eine
Entstördrossel 14 und einen
hier näher
dargestellten AM2-Antennenverstärker 15 mit
der Umschalteinrichtung 10 gekopppelt ist. Der Schalter 13 schleift
nun das AM2-Empfangssignal an die Weiche 12 durch, von
wo aus es an die Diversity-Umschalteinrichtung 9 gegeben wird,
die das jeweils gewählte
Signal dann an das Radio 16 gibt.
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Ist
das Verdeck geöffnet,
so erfolgt der Empfang ausschließlich über die AM1-Antenne, nachdem die
AM2-Antenne eingefaltet ist. Der Schalter 13 schaltet um
und legt das AM1-Signal an die Weiche 12, die es anschließend weiterschleift.
Der jeweilige Schaltzustand wird über eine Signalgabeeinrichtung 17,
beispielsweise das Verdecksteuergerät an die Umschalteinrichtung 10 bzw.
den Schalter 13 gegeben. Wird beispielsweise ein entsprechender
Betätigungsschalter
im Fahrzeuginnenraum zum Öffnen des
Verdecks betätigt,
so erhält
der Schalter 13 das entsprechende Signal und kann von der
AM2-Antenne auf die AM1-Antenne umschalten, Entsprechendes gilt
beim Schließen
des Verdecks.
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Mit
der Umschaltung verbunden ist ferner die Möglichkeit, das Radio 16 während der
Verdeckbewegung stumm zu schalten. Zu diesem Zweck kann das Steuersignal
des Verdecksteuergeräts 17 entsprechend
an die Diversity-Umschalteinrichtung 9 gegeben
werden, die das Radio 16 entsprechend stumm schaltet, bis
das Verdeck die gewünschte Endposition
erreicht hat.
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Die
zum Auftrennen und Zusammenführen der
AM/FM-Pfade dienenden Weichen wie auch die Schalter können beliebig
komplex ausgeführt
sein, z. B. als Schaltrelais oder pin-Dioden-Schalter etc. Als heckscheibenseitig
integrierte AM2-Antenne kann das komplette Heizfeld, das zur Heckscheibenheizung
dient, genutzt werden, es kann aber auch nur eine kleinere abgesetzte
Struktur auf der Scheibe zur Anwendung kommen. In jedem Fall ist
es aber zweckmäßig, über eine
Entstördrossel
Störungen, die
auf der Heizspannung liegen, auszufiltern. Um schließlich eine
unterschiedliche Performance der beiden AM-Antennen weitestgehend
zu vermeiden, werden die jeweils zugeordneten Antennenverstärker entsprechend
der Empfangsleistung ihrer Antennen so eingestellt, dass die beiden
Ausgangspegel weitgehend identisch sind. Wie bezüglich der AM1/2- und FM1-Antennen
bereits beschrieben, sind natürlich
auch den anderen Antennen entsprechend ausgelegte Antennenverstärker 19 zugeordnet.