DE102007001681B4

DE102007001681B4 - RDS-Empfangsantenne und RDS- Empfangssystem zum Nachrüsten eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102007001681B4
Application number: DE200710001681
Authority: DE
Inventors: Marco Leicht; Jürgen Friedl
Original assignee: Wilhelm Sihn jr GmbH and Co KG
Current assignee: Wilhelm Sihn jr GmbH and Co KG
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2027-01-12
Also published as: DE102007001681A1

Abstract

RDS-Empfangsantenne (3) zum Empfangen von Radiowellen, die RDS-Signale tragen, wobei die Empfangsantenne (3) als Spannungsversorgungskabel für eine Auswerteeinheit (2) eines RDS-Empfangssystems ausgebildet ist,
eine Auskopplungseinrichtung (6) an einem Ende der als Spannungsversorgungskabel (3) ausgebildeten Empfangsantenne angeordnet und an die als Spannungsversorgungskabel (3) ausgebildeten Empfangsantenne angeschlossen ist, und
wobei die Auskopplungseinrichtung (6) einen Signalausgang und einen Gleichstromausgang aufweist,
die Auskopplungseinrichtung (6) ein auf empfangenen Radiowellen beruhendes Hochfrequenzsignal auskoppelt und dem Signalausgang zuführt, und
die Auskopplungseinrichtung (6) ein Gleichstromsignal an dem Gleichstromausgang ausgibt, wobei in der als Spannungsversorgungskabel ausgebildeten Empfangsantenne (3) ein Anpassungsglied (9) zur Justage der Empfangsfrequenz der Empfangsantenne angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine RDS-Empfangsantenne und ein RDS-Empfangssystem zum Nachrüsten eines Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 10 2005 011 627 A1 und der DE 10 2004 051 286 A1 sind RDS-Empfangssysteme bekannt, die eine Empfangsantenne zum Empfangen von Radiowellen, die RDS-Signale tragen, und eine Auswerteeinheit zum Auswerten der RDS-Signale aufweisen. Bei dem aus der DE 10 2005 011 627 A1 bekannten RDS-Empfangssystem wird die Empfangsantenne durch einen metallischen Stab gebildet, der in eine Gerätehalterung integriert ist. Bei dem aus der DE 10 2004 051 286 A1 bekannten Empfangssystem ist die Empfangsantenne als eine Drahtspirale im Fuß eine Halterung ausgebildet.
Aus der US 2,581,983 ist ein Radio bekannt, dessen Antenne von einem Spannungsversorgungskabel gebildet ist. Auf Radiowellen beruhende Hochfrequenzsignale werden mit zwei Kondensatoren ausgekoppelt, die in einem Abstand von einer Achtel bis einer Viertel Wellenlänge von dem geräteseitigen Ende des Spannungsversorgungskabels angeordnet sind.
Die Abkürzung RDS steht für Radio Data System. Allgemein wird damit die Übermittlung von nicht-audio Zusatzinformationen beim Rundfunk bezeichnet. Derartige Zusatzinformationen können beispielsweise Verkehrsnachrichten sein, die im Rahmen des Trafic Message Channel (TMC) übertragen werden. TMC-Informationen werden digital codiert ausgestrahlt und können nach Streckenabschnitten und sogar Fahrtrichtungen differenziert sein. Mittels geeigneter RDS-Empfangssysteme können TMC-Informationen empfangen und Verkehrsteilnehmern zur Verfügung gestellt werden.
In modernen Fahrzeugnavigationssystemen und Autoradios sind RDS-Empfangssysteme, insbesondere zum TMC-Empfang, häufig bereits integriert. Als Empfangsantenne kann bei derartigen Systemen eine Außenantenne des Kraftfahrzeugs genutzt werden. Zum Nachrüsten von Kraftfahrzeugen mit TMC-Empfangssystemen, beispielsweise im Rahmen mobiler Navigationssysteme, ist die Installation einer Außenantenne oder der Anschluss an eine existierende Außenantenne mit einem unerwünschten Aufwand verbunden. Um diesen Aufwand bei RDS-Empfangssystemen zum Nachrüsten von Kraftfahrzeugen zu vermeiden, ist es im Stand der Technik bekannt, Metalldrähte oder Folien als Lambda Halbe Dipole mittels einer Klebevorrichtung an einer Fahrzeugscheibe, beispielsweise der Front- oder Heckscheibe, zu befestigen.
Für viele Benutzer ist das Festkleben einer Empfangsantenne jedoch mühsam und lästig. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, dass die Klebekraft, insbesondere nach einem mehrfachen Ein- und Ausbau des RDS-Empfangssystems, unzureichend sein kann, so dass sich eine Empfangsantenne von der Scheibe löst und herunterfällt. Dies kann während der Fahrt zu gefährlichen Situationen führen. Ein weiterer Nachteil derartiger Nachrüstsysteme besteht darin, dass eine an der Front- oder Heckscheibe eines Fahrzeugs festgeklebte Empfangsantenne den ästhetischen Gesamteindruck des Fahrzeuginnenraums stört, insbesondere wenn sich die Empfangsantenne teilweise von der Befestigung löst und dann ähnlich wie eine Wäscheleine im Fahrzeuginnenraum hängt.
Um diese Nachteile derartiger Nachrüstsysteme zu mildern, ist es im Stand der Technik bekannt, anstelle von Lambda Halbe Dipolen kleinere, verkürzte Dipole zu verwenden. Kleinere Empfangsantennen lassen sich leichter im Fahrzeuginnenraum befestigen und sind für den optischen Gesamteindruck weniger störend. Prinzipiell stellen sich jedoch auch bei verkürzten Empfangsantennen dieselben Befestigungsprobleme. Hinzu kommt, dass kürzere Empfangsantennen eine schlechtere Empfangscharakteristik haben.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Weg aufzuzeigen, wie ein zum Nachrüsten von Kraftfahrzeugen geeignetes RDS-Empfangssystem geschaffen werden kann, das leicht zu installieren ist, das Erscheinungsbild des Fahrzeuginnenraums möglichst wenig beeinträchtigt und einen zuverlässigen Empfang ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einer RDS-Empfangsantenne mit dem im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein RDS-Empfangssystem gemäß Anspruch 2 mit einer solchen Antenne gelöst.
Bei RDS-Empfangssystemen zum Nachrüsten von Kraftfahrzeugen wird für die Auswerteeinheit, die beispielsweise in ein Navigationsgerät integriert sein kann, ein Spannungsversorgungskabel benötigt, das bestimmungsgemäß an eine Spannungsquelle des Fahrzeugs, in der Regel die Fahrzeugbatterie, angeschlossen wird. Bei einem erfindungsgemäßen RDS-Empfangssystem wird das Spannungsversorgungskabel zugleich als Empfangsantenne genutzt, so dass die Notwendigkeit einer komplizierten Installation einer separaten Empfangsantenne entfällt.
Die Auswerteeinheit eines erfindungsgemäßen RDS-Empfangssystems kann als TMC-Modul eine Anzeigeeinrichtung zum visuellen Anzeigen von RDS-Informationen enthalten. Die Auswerteeinheit kann in ein Navigationssystem integriert sein, so dass TMC-Informationen unmittelbar zur Routenermittlung genutzt werden können. Möglich ist es auch, TMC-Informationen mittels Sprachsynthese in akustische Nachrichten umzusetzen und dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs mittels einer in die Auswerteeinheit integrierten Ausgabeeinrichtung zur Verfügung zu stellen.
Prinzipiell kann die Auswerteeinheit in ein RDS-Empfangsgerät integriert sein, das eine Empfangsantenne zum Empfang von Radiowellen und eine an die Empfangsantenne angeschlossene Auskopplungseinrichtung zum Auskoppeln von Hochfrequenzsignalen, d. h. Radiowellen mit RDS-Signalen, umfasst. Möglich ist es aber auch, die Auswerteeinheit als separates Gerät auszubilden, das vor Inbetriebnahme von einem Benutzer an ein Empfangsgerät, beispielsweise durch Steckverbindungen, angeschlossen wird.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft deshalb eine RDS-Empfangsantenne zum Empfangen von Radiowellen, die RDS-Signale tragen. Eine erfindungsgemäße RDS-Empfangsantenne zeichnet sich dadurch aus, dass an die Empfangsantenne eine Auskopplungseinrichtung angeschlossen ist, die auf empfangenen Radiowellen beruhende Hochfrequenzsignale auskoppelt und einem Signalausgang zuführt, wobei die Empfangsantenne als ein Spannungsversorgungskabel für eine Auswerteeinheit ausgebildet ist, die zum Auswerten der Hochfrequenzsignale an den Signalausgang der Auskopplungseinrichtung anschließbar ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die dabei beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination zum Gegenstand von Ansprüchen gemacht werden.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen RDS-Empfangssystems;
2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Auskopplungseinrichtung des in 1 dargestellten RDS-Empfangssystems,
3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Auskopplungseinrichtung; und
4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Auskopplungseinrichtung.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines RDS-Empfangssystems 1 zum Nachrüsten von Kraftfahrzeugen. Das dargestellte RDS-Empfangssystem 1 ist zum Empfang von TMC-Meldungen geeignet und umfasst eine Auswerteeinheit 2 zum Auswerten derartiger Hochfrequenzsignale und darin enthaltener RDS-Informationen. Die Auswerteeinheit 2 kann beispielsweise ein Navigationsgerät oder ein Personal Digital Assistant (PDA) mit TMC-Tuner sein. Geeignete Auswerteeinheiten werden im Handel auch als TMC-Module bezeichnet. TMC-Module haben in der Regel einen Gleichstromeingang zur Stromversorgung und einen Signaleingang für Hochfrequenzsignale.
Die Auswerteeinheit 2 wird mit einem Spannungsversorgungskabel 3 an die Batterie eines Kraftfahrzeugs oder eine andere Spannungsquelle angeschlossen. Zu diesem Zweck ist ein Ende des Spannungsversorgungskabels 3 mit einem Steckverbinder 4 zum Anschluss an eine Spannungsquelle verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steckverbinder 4 passend zum Einstecken in die Buchse eines Zigarettenanzünders eines Kraftfahrzeugs ausgebildet.
Die Besonderheit des dargestellten Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Spannungsversorgungskabel 3 eine Empfangsantenne zum Empfangen von Radiowellen mit RDS-Signalen bildet. Die Länge des Spannungsversorgungskabels 3 kann in Abhängigkeit von der Länge der zu empfangenden Radiowellen gewählt werden, so das diese die günstige Empfangscharakteristik eines Lambda Halbe Dipols erreicht. Die von dem Spannungsversorgungskabel 3 gebildete Empfangsantenne ist im Prinzip eine Wurfantenne.
Das Spannungsversorgungskabel 3 ist ein Spiralkabel und deshalb hinreichend flexibel, um eine Positionierung der Auswerteeinheit 2 an einer für den Benutzer angenehmen Stelle im Fahrzeug zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit 2 mit einem Saugknopf zum Befestigen an einer Fahrzeugscheibe oder einer anderen Innenfläche des Fahrzeugs ausgestattet sein.
Für RDS-Dienste und insbesondere TMC werden in der Regel Radiowellen des UKW-Bereiches verwendet. Prinzipiell können für RDS-Dienste jedoch auch Radiowellen im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich verwendet werden. Durch die mechanische Länge des Spannungsversorgungskabels 3 kann ohne Schwierigkeiten eine für die Antennenperformance ausreichende elektrische Länge der Empfangsantenne eingestellt werden. Zur Justage der Empfangsfrequenz der Empfangsantenne 3 ist in dem Spannungsversorgungskabel 3 ferner ein Anpassglied 9 angeordnet. Ferner ist an einem Ende, oder auch an beiden Enden, des Spannungsversorgungskabels 3 ein Abschlussglied 5, insbesondere ein Abschlusswiderstand, angeordnet. Das oder die Abschlussglieder 5 können auch dazu genutzt werden, die Empfangsfrequenz der Empfangsantenne 3 anzupassen.
An die Empfangsantenne 3 ist eine Auskopplungseinrichtung 6 zum Auskoppeln von auf empfangenen Radiowellen beruhenden Hochfrequenzsignalen angeschlossen. Die Auskopplungseinrichtung 6 führt die ausgekoppelten Hochfrequenzsignale mit den darin enthaltenen RDS-Informationen einem Signaleingang der Auswerteeinheit 2 zu. Die Auskopplungseinrichtung 6 ist im einfachsten Fall eine Weiche, die Hochfrequenzsignale von dem in dem Spannungsversorgungskabel 3 fließenden Gleichstrom abzweigt und einem Signalausgang zuführt, an den ein Signaleingang der Auswerteeinheit 2 angeschlossen ist.
Die Auskopplungseinrichtung 6 hat zusätzlich zu dem erwähnten Signalausgang einen Gleichstromausgang, der an einen Gleichstromeingang der Auswerteeinheit 2 angeschlossenen ist, um diese mit elektrischer Spannung zu versorgen. Damit im Gleichstromeingang der Auswerteeinheit 2 ein weitgehend konstantes Gleichstromsignal übertragen wird, ist dem Gleichstromeingang ein Tiefpass zugeordnet, der eventuell vorhandene Wechselspannungsanteile unterdrückt. Dieser Tiefpass kann in der Auswerteeinheit 2, der Auskopplungseinrichtung 6 oder einem dazwischen liegenden Leitungsabschnitt angeordnet sein.
Die Auskopplung der Hochfrequenzsignale kann in der Auskopplungseinrichtung 6 beispielsweise durch eine galvanische Kopplung, eine kapazitive Kopplung oder eine induktive Kopplung erfolgen. In den 2 bis 4 sind schematisch verschiedene Ausführungsbeispiele von Auskopplungseinrichtungen 6 dargestellt. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Auskopplung galvanisch, bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel kapazitiv und bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel induktiv vorgenommen.
In den 2 bis 4 ist jeweils ein Abschnitt der als Spannungsversorgungskabel ausgebildeten Empfangsantenne 3 im linken oberen Bildbereich dargestellt. Die Empfangsantenne 3 trägt als Spannungsversorgungskabel ein Gleichstromsignal DC zur Spannungsversorgung der in 1 dargestellten Auswerteeinheit 2 sowie ein Hochfrequenzsignal HF, das auf empfangenen Radiowellen beruht. Die Auskopplungseinheit 6 koppelt das HF-Signal aus und führt es einem Signalausgang 6a zu. Das Gleichstromsignal DC wird über einen Gleichstromausgang 6b ausgegeben. Dem Gleichstromausgang 6b ist ein Filter 8, beispielsweise ein Tiefpass, zugeordnet, damit an dem Gleichstromausgang 6b eine möglichst konstante Versorgungsspannung bereitgestellt werden kann. Das Filter 8 dient auch dazu, das Hochfrequenzsignal von nachfolgenden Baugruppen zu entkoppeln.
Dem Signalausgang 6a ist ein Filter 7 zugeordnet, beispielsweise ein Hochpass, um das Hochfrequenzsignal in möglichst guter Qualität auf dem Signalausgang 6a bereitzustellen. Zusätzlich kann dem Signalausgang 6a auch ein Verstärker zugeordnet sein, um das Hochfrequenzsignal zu verstärken. Ein derartiger Verstärker kann insbesondere auch in das Filter 7 als Filter-Verstärkereinheit integriert sein.
Bezugszeichenliste

1: RDS-Empfangssystem
2: Auswerteeinheit
3: Empfangsantenne
4: Steckverbinder
5: Abschlussglied
6: Auskopplungseinrichtung
6a: Signalausgang der Auskopplungseinrichtung
6b: Gleichstromausgang der Auskopplungseinrichtung
7: Filter
8: Filter
9: Anpassglied

Claims

RDS-Empfangsantenne (3) zum Empfangen von Radiowellen, die RDS-Signale tragen, wobei die Empfangsantenne (3) als Spannungsversorgungskabel für eine Auswerteeinheit (2) eines RDS-Empfangssystems ausgebildet ist, eine Auskopplungseinrichtung (6) an einem Ende der als Spannungsversorgungskabel (3) ausgebildeten Empfangsantenne angeordnet und an die als Spannungsversorgungskabel (3) ausgebildeten Empfangsantenne angeschlossen ist, und wobei die Auskopplungseinrichtung (6) einen Signalausgang und einen Gleichstromausgang aufweist, die Auskopplungseinrichtung (6) ein auf empfangenen Radiowellen beruhendes Hochfrequenzsignal auskoppelt und dem Signalausgang zuführt, und die Auskopplungseinrichtung (6) ein Gleichstromsignal an dem Gleichstromausgang ausgibt, wobei in der als Spannungsversorgungskabel ausgebildeten Empfangsantenne (3) ein Anpassungsglied (9) zur Justage der Empfangsfrequenz der Empfangsantenne angeordnet ist.
RDS-Empfangssystem zum Nachrüsten eines Kraftfahrzeugs, mit einer Empfangsantenne (3) nach Anspruch 1, und einer Auswerteeinheit (2) zum Auswerten der RDS-Signale, wobei die Auswerteeinheit (2) einen Gleichstromeingang zur Spannungsversorgung und einen Signaleingang aufweist, der Signalausgang der Auskopplungseinrichtung (6) an den Signaleingang der Auswerteeinheit (2) angeschlossen ist, und der Gleichstromausgang der Auskopplungseinrichtung an den Gleichstromeingang der Auswerteeinheit (2) angeschlossen ist.
RDS-Empfangssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gleichstromeingang ein Tiefpass (8) zugeordnet ist.
RDS-Empfangssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die RDS-Signale TMC-Signale sind.
RDS-Empfangssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (2) in ein Navigationsgerät integriert ist.
RDS-Empfangssystem nach Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die als Spannungsversorgungskabel ausgebildete Empfangsantenne (3) ein Spiralkabel ist.
RDS-Empfangssystem nach Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die als Spannungsversorgungskabel ausgebildete Empfangsantenne (3) mit einem Steckverbinder (4) zum Anschluss an eine Spannungsquelle verbunden ist.
RDS-Empfangssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (4) passend zum Einstecken in die Buchse eines Zigarettenanzünders eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
RDS-Empfangssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der als Spannungsversorgungskabel (3) ausgebildeten Empfangsantenne (3), insbesondere an dem zum Anschluss an eine Spannungsquelle bestimmten Ende, ein Abschlussglied (5), insbesondere ein Abschlusswiderstand, angeordnet ist.
RDS-Empfangssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch einen Saugnapf zum Befestigen der Auswerteeinheit (2) an einer Innenfläche eines Kfzs, insbesondere an einer Fahrzeugscheibe.