DE102007038076A1 - Roof antenna for motor vehicle for sending and receiving signals of different kinds, has two outward effective areas, which are effective in vehicle interior, and both areas are electrically connected with one another - Google Patents

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Abstract

The roof antenna (2) has two outward effective areas (2.1,2.2), which are effective in a vehicle interior (3), for sending and/or receiving. The roof antenna is arranged on a roof area (1) of the motor vehicle. Both areas are electrically connected with one another and the electronic devices (4) are downstream as frequency separating filter for differentiating the signals. The electrical connection has a logical circuit unit, which toggles between both areas depending on the sending and/or receiving requirements.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dachantenne für ein Kraftfahrzeug, die auf einer metallischen Dachfläche des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und an der zumindest ein Mobiltelefon anschließbar ist.The The invention relates to a roof antenna for a motor vehicle, the a metallic roof surface of the motor vehicle is arranged and on the at least one mobile phone connectable is.

Moderne Kraftfahrzeuge sind meist mit Dachantennen für den Betrieb mit einem Mobiltelefon ausgestattet. Häufig werden diese Dachantennen auch für andere Dienste, wie digitalen Radioempfang, satellitengestützte Navigation oder Fahrberechtigungssysteme wie Keyless-Go/Entry oder Funkzentralverriegelung benutzt.modern Motor vehicles are usually equipped with roof antennas for operation with a mobile phone. Often These roof antennas are also for other services, such as digital radio reception, satellite-based navigation or driving authorization systems such as keyless go / entry or centralized radio interlocking used.

Aus der EP 1 753 081 A1 ist eine Mobilfunkantenne für ein Fahrzeug zum Empfangen und/oder Senden hochfrequenter Signale bestimmter Dienste mit einem flächig gestalteten Masseelement und zumindest einem planparallel darüber angeordneten Antennenelement bekannt, bei dem das Antennenelement oval oder halbovalförmig ausgebildet ist, wobei in dem Antennenelement ein weiteres, ebenfalls ovales oder halbovalförmiges Antennenelement in der gleichen Ebene angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Antennenelementen ein Schlitz vorhanden ist. Auf diese Weise ist der Empfang oder das Senden hochfrequenter Signale verschiedener Frequenzbereiche möglich. Eine solche, auf dem Dach des Fahrzeugs angeordnete Mobilfunkantenne ist zwar prinzipiell auch zum Betrieb eines Keyless-Go-Systems geeignet. Keyless-Go-Systeme kommunizieren jedoch nicht nur zum Öffnen des Fahrzeugs, sondern auch während der Fahrt. Der Empfang im Inneren des Fahrzeugs ist mit der beschriebenen Mobilfunkantenne jedoch unbefriedigend und kann nur durch entsprechend große Sendeleistungen ausgeglichen werden.From the EP 1 753 081 A1 a mobile radio antenna for a vehicle for receiving and / or transmitting high-frequency signals of certain services with a planar mass element and at least one plane-parallel arranged antenna element is known in which the antenna element is oval or semi-oval, wherein in the antenna element another, also oval or semi-oval shaped antenna element is arranged in the same plane, wherein between the two antenna elements, a slot is present. In this way, the reception or transmission of high-frequency signals of different frequency ranges is possible. Such a mobile radio antenna arranged on the roof of the vehicle is in principle also suitable for operating a keyless-go system. Keyless Go systems, however, not only communicate to open the vehicle, but also while driving. However, the reception inside the vehicle is unsatisfactory with the described mobile radio antenna and can only be compensated by correspondingly large transmission powers.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Dachantenne für ein Kraftfahrzeug anzugeben.It is therefore an object of the invention, an improved roof antenna for a To indicate motor vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Dachantenne mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The The object is achieved by a roof antenna with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand des Unteranspruchs 2.advantageous Further developments are the subject of subclaim 2.

Eine erfindungsgemäße Dachantenne für ein Kraftfahrzeug ist auf einer metallischen Dachfläche des Kraftfahrzeugs angeordnet. Über die Dachantenne sind zumindest Mobilfunk-Signale und Fahrberechtigungs-Signale sendbar und/oder empfangbar.A roof antenna according to the invention for a motor vehicle is arranged on a metallic roof surface of the motor vehicle. About the Roof antenna are at least mobile signals and driving authorization signals sendable and / or receivable.

Die Dachantenne umfasst einen nach außen wirksamen ersten Bereich und einen in einem Fahrzeuginnenraum wirksamen zweiten Bereich zum Senden und/oder Empfangen. Zu diesem Zweck ist die Dachantenne in einem Durchbruch der metallischen Dachfläche angeordnet, der erste Bereich der Antenne ragt nach außen, der zweite Bereich der Antenne hingegen in den Innenraum, so dass das Fahrberechtigungssystem, beispielsweise ein Keyless-Go-System auch während der Fahrt besser mittels der Dachantenne mit dem Fahrzeug kommunizieren kann.The Roof antenna comprises an outwardly effective first area and a second area effective for transmission in a vehicle interior and / or receiving. For this purpose, the roof antenna is in one Breakthrough of the metallic roof surface arranged, the first area the antenna sticks out, the second area of the antenna, however, in the interior, so that the driving authorization system, for example a keyless go system even while better communicate with the vehicle by means of the roof antenna can.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.in the Below are embodiments of the Invention explained in more detail with reference to drawings.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine Dachfläche eines Kraftfahrzeugs und eine Dachantenne mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, die miteinander verbunden sind, 1 a roof surface of a motor vehicle and a roof antenna having a first area and a second area connected to each other,

2 eine Dachfläche eines Kraftfahrzeugs und eine Dachantenne mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, die separat ausgebildet sind, und 2 a roof surface of a motor vehicle and a roof antenna having a first region and a second region, which are formed separately, and

3 eine Dachfläche eines Kraftfahrzeugs und eine Dachantenne mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, der über eine Verbindungsleitung mit dem ersten Bereich verbunden ist. 3 a roof surface of a motor vehicle and a roof antenna having a first region and a second region, which is connected via a connecting line with the first region.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.

In 1 ist eine Dachfläche 1 eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Auf der metallischen Dachfläche 1 ist eine Dachantenne 2 angeordnet. Sie umfasst einen ersten Bereich 2.1, der nach außen hin wirksam ist und einen zweiten Bereich 2.2, der zu einem Innenraum 3 des Kraftfahrzeugs hin wirksam ist und zu diesem Zweck durch einen Durchbruch in der Dachfläche 1 in den Innenraum 3 ragt. Der erste Bereich 2.1 ist zum Schutz gegen Witterungseinflüsse mit einer Schutzummantelung 2.3 versehen.In 1 is a roof area 1 a motor vehicle shown. On the metallic roof surface 1 is a roof antenna 2 arranged. It includes a first area 2.1 which is effective to the outside and a second area 2.2 that to an interior 3 the motor vehicle is effective and for this purpose by a breakthrough in the roof area 1 in the interior 3 protrudes. The first area 2.1 is to protect against the weather with a protective coating 2.3 Mistake.

Der erste Bereich 2.1 und der zweite Bereich 2.2 sind elektrisch miteinander verbunden und an eine elektronische Baugruppe 4 angeschlossen, die beispielsweise eine Frequenzweiche und Anpassschaltungen zum Anschluss eines Mobiltelefons über ein erstes Zuleitungskabel 5 und eines Fahrberechtigungssystems über ein zweites Zuleitungskabel 6 umfasst.The first area 2.1 and the second area 2.2 are electrically connected together and to an electronic assembly 4 connected, for example, a crossover and matching circuits for connecting a mobile phone via a first supply cable 5 and a drive authorization system via a second feeder cable 6 includes.

Die Dachfläche 1 wird als Massefläche für die Dachantenne 2 genutzt und ist ebenfalls an die elektronische Baugruppe 4 angeschlossen. Das Fahrberechtigungssystem kann beispielsweise ein Keyless-Go-System, und/oder ein Keyless-Entry-System und/oder eine Funkschließung sein.The roof area 1 is used as a ground plane for the roof antenna 2 and is also connected to the electronic module 4 connected. The driving authorization system can be, for example, a keyless go system, and / or a keyless entry system and / or a radio lock.

In 2 ist die metallische Dachfläche 1 mit einer alternativen Ausführungsform der Dachantenne 2 gezeigt, bei der der erste Bereich 2.1 und der zweite Bereich 2.2 elektrisch nicht direkt miteinander verbunden sind. Stattdessen sind beide Bereiche 2.1, 2.2 an eine logische Schaltungseinheit 7 angeschlossen, die wiederum mit der elektronischen Baugruppe 4 verbunden ist.In 2 is the metallic roof surface 1 with an alternative embodiment of the roof antenna 2 shown at the first area 2.1 and the second area 2.2 are not electrically connected directly to each other. Instead, both are areas 2.1 . 2.2 to a logical circuit unit 7 connected, in turn, with the electronic assembly 4 connected is.

Diese Schaltungseinheit 7 kann als ein Koppler, bei dem beide Antennensignale als Summensignal an die elektronische Baugruppe 4 abgegeben werden, insbesondere als ein Hybridkoppler oder ein Z-Koppler ausgebildet sein. Ebenso kann sie als ein Combiner, Leistungsteiler, Splitter oder Anpasstopf ausgebildet sein. Eine Auswahl des entsprechenden Bereichs 2.1, 2.2 muss bei einem Koppler, Leistungsteiler, Splitter oder Combiner nicht durchgeführt werden. Bei diesen Typen werden die beiden Antennensignale addiert und der elektronischen Baugruppe 4 als Summensignal zur Verfügung gestellt.This circuit unit 7 can be used as a coupler, where both antenna signals as a sum signal to the electronic board 4 be issued, in particular be designed as a hybrid coupler or a Z-coupler. Likewise, it can be designed as a combiner, power divider, splitter or matching pot. A selection of the appropriate area 2.1 . 2.2 must not be performed on a coupler, power divider, splitter or combiner. With these types, the two antenna signals are added together and the electronic module 4 provided as a sum signal.

Schließlich kann die Schaltungseinheit 7 als Antennenumschalter ausgebildet sein, bei dem beispielsweise nach Feldstärke oder einer Vermutung über den derzeitigen Aufenthaltsort eines Schlüssels mit einem Keyless-Go-Transponder (nicht gezeigt) im Innenraum 3 oder außerhalb des Kraftfahrzeugs der entsprechende Bereich 2.1, 2.2 zugeschaltet wird. Im Fall eines Antennenumschalters muss der gewünschte Bereich 2.1, 2.2 von außen ausgewählt werden. Kriterien für die Auswahl können beispielsweise sein: die empfangene Feldstärke, eine Signalqualität der empfangenen Signale. Alternativ kann der Bereich 2.1, 2.2 ausgewählt werden, der in dem vermuteten Aufenthaltsort des Schlüssels die beste Empfangseigenschaft bietet.Finally, the circuit unit 7 be designed as an antenna switch, in which, for example, by field strength or a guess about the current location of a key with a Keyless Go transponder (not shown) in the interior 3 or outside of the motor vehicle, the corresponding area 2.1 . 2.2 is switched on. In the case of an antenna switch, the desired range 2.1 . 2.2 be selected from the outside. Criteria for the selection can be, for example: the received field strength, a signal quality of the received signals. Alternatively, the area 2.1 . 2.2 which offers the best reception in the presumed location of the key.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform der Dachantenne 2 gezeigt, bei der der zweite Bereich 2.2 als ein separates Antennenelement ausgebildet und über eine Verbindungsleitung 8 mit dem ersten Bereich 2.1 elektrisch verbunden. Auf diese Weise kann der zweite Bereich 2.2 an einem besonders geeigneten Ort im Innenraum 3 angeordnet werden. Der zweite Bereich 2.2 kann insbesondere eine der folgenden Formen aufweisen:

  • – Leitung mit Schaumteil. Das Schaumteil sorgt für einen definierten Abstand zur Dachfläche 1. Auf das Schaumteil oder in das Schaumteil ist, beispielsweise durch Einritzen eines Schlitzes, ein Kabel definierter Länge gelegt. Zusammen bildet diese Einheit den zweiten Bereich 2.2. Die Verbindung zum ersten Bereich 2.1 erfolgt durch bekannte Verbindungstechniken wie eine Koaxialleitung oder einen einfachen Leiter mit geringer Länge;
  • – Folie auf dem Dachhimmel;
  • – Antennenstruktur auf einer Leiterplatte in einem Steuergerät, das sich im Innenraum 3 befindet;
  • – Leiterplattenantenne;
  • - Karosseriekante, beispielsweise eine Blechkante zwischen einer Glasscheibe und der Dachfläche 1, die als Antenne genutzt wird.
In 3 is another embodiment of the roof antenna 2 shown at the second area 2.2 formed as a separate antenna element and via a connecting line 8th with the first area 2.1 electrically connected. That way, the second area 2.2 in a particularly suitable place in the interior 3 to be ordered. The second area 2.2 may in particular have one of the following forms:
  • - pipe with foam part. The foam part ensures a defined distance to the roof surface 1 , On the foam part or in the foam part, for example, by scoring a slot, a cable defined length laid. Together, this unit forms the second area 2.2 , The connection to the first area 2.1 is done by known connection techniques such as a coaxial line or a simple conductor with a small length;
  • - foil on the headliner;
  • - Antenna structure on a printed circuit board in a control unit located in the interior 3 is;
  • - PCB antenna;
  • - Body edge, for example, a metal edge between a glass and the roof surface 1 which is used as an antenna.

Auch bei Verwendung einer Verbindungsleitung 8 kann ein Anschluss des ersten Bereichs 2.1 und des zweiten Bereichs 2.2 an eine Schaltungseinheit 7, wie in 2 beschrieben, statt einer direkten elektrischen Verbindung der Bereiche 2.1, 2.2 vorgesehen sein.Also when using a connecting line 8th can be a port of the first area 2.1 and the second area 2.2 to a circuit unit 7 , as in 2 described, instead of a direct electrical connection of the areas 2.1 . 2.2 be provided.

Die elektronische Baugruppe 4 und die Schaltungseinheit 7 können miteinander und/oder mit der Dachantenne 2 integriert ausgebildet sein.The electronic assembly 4 and the circuit unit 7 can with each other and / or with the roof antenna 2 be formed integrated.

Der zweite Bereich 2.2 kann insbesondere als eine Wurfantenne in der Art eines Leitungsstücks oder als eine Leiterbahnstruktur auf einer Leiterplatte oder als ein separates Antennenelement, beispielsweise eine keramische Antenne oder als eine Antennenstruktur in der Art einer auf einen Dachhimmel aufgebrachten Folie ausgebildet sein.The second area 2.2 In particular, it may be formed as a wire antenna in the manner of a line piece or as a conductor pattern on a printed circuit board or as a separate antenna element, for example a ceramic antenna or as an antenna structure in the manner of a foil applied to a headliner.

Die Frequenzweiche, als Teil der elektronischen Baugruppe 4, welche die Signale von Mobilfunk und Fahrberechtigungssystem voneinander trennt, kann in der Dachantenne 2 integriert sein.The crossover, as part of the electronic assembly 4 , which separates the signals from mobile and driver authorization system from each other, can in the roof antenna 2 be integrated.

Alternativ kann die Trennung der beiden Signale auch zu einem späteren Zeitpunkt in einem Steuergerät des Fahrzeugs erfolgen. Hierbei wird das Signal zum Steuergerät übertragen, beispielsweise über eine Koaxialleitung, um dort in die jeweiligen Dienste Mobilfunk und Fahrberechtigungssystem separiert zu werden.alternative can the separation of the two signals also at a later date in a control unit of the vehicle. In this case, the signal is transmitted to the control unit, for example about a coaxial line to there in the respective services mobile and driving authorization system to be separated.

Zur Optimierung von Kosten und Bauraum kann eine Auswerteschaltung für die Auswertung der Signale für das Fahrberechtigungssystem in die Dachantenne 2 integriert sein.To optimize costs and installation space, an evaluation circuit for the evaluation of the signals for the driving authorization system in the roof antenna 2 be integrated.

Der zweite Bereich 2.2 kann so gestaltet sein, dass er unabhängig vom Typ des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann, indem beispielsweise ein Abstand des zweiten Bereichs 2.2 zur Dachfläche 1 bei allen Typen gleich ist.The second area 2.2 can be designed so that it can be used regardless of the type of motor vehicle, for example, by a distance of the second area 2.2 to the roof area 1 is the same for all types.

11
Dachflächeroof
22
Dachantenneroof antenna
2.12.1
erster Bereichfirst Area
2.22.2
zweiter Bereichsecond Area
2.32.3
Schutzummantelungprotective sheathing
33
Innenrauminner space
44
elektronische Baugruppeelectronic module
55
erstes Zuleitungskabelfirst power cable
66
zweites Zuleitungskabelsecond power cable
77
Schaltungseinheitcircuit unit
88th
Verbindungsleitungconnecting line

Claims (6)

Dachantenne (2) für ein Kraftfahrzeug zum Senden oder Empfangen Signale verschiedener Art, wobei die Dachantenne (2) auf einer Dachfläche (1) des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachantenne (2) einen nach außen wirksamen ersten Bereich (2.1) und einen in einem Fahrzeuginnenraum (3) wirksamen zweiten Bereich (2.2) zum Senden und/oder Empfangen umfasst.Roof antenna ( 2 ) for a motor vehicle for transmitting or receiving signals of various kinds, wherein the roof antenna ( 2 ) on a roof surface ( 1 ) of the motor vehicle, characterized in that the roof antenna ( 2 ) an outwardly effective first area ( 2.1 ) and one in a vehicle interior ( 3 ) effective second area ( 2.2 ) for sending and / or receiving. Dachantenne (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich und der zweite Bereich (2.2) elektrisch miteinander verbunden sind und eine elektronische Baugruppe (4) als Frequenzweiche zur Unterscheidung der Signale nachgeschaltet ist.Roof antenna ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the first region and the second region ( 2.2 ) are electrically connected to each other and an electronic assembly ( 4 ) is connected downstream as a crossover to distinguish the signals. Dachantenne (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung eine logische Schaltungseinheit (4) aufweist, welche zwischen dem ersten (2.1) und dem zweiten Bereich (2.1) je nach Sende und/oder Empfangsanforderungen hin- und herschaltet.Roof antenna ( 2 ) according to claim 2, characterized in that the electrical connection is a logic circuit unit ( 4 ), which between the first ( 2.1 ) and the second area ( 2.1 ) switches back and forth depending on the send and / or receive requests. Dachantenne (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (2.1) und der zweite Bereich (2.2) als getrennte Antennen ausgeführt sind, welche über eine elektrische Verbindungsleitung verbunden sind.Roof antenna ( 2 ) according to claim 2, characterized in that the first area ( 2.1 ) and the second area ( 2.2 ) are designed as separate antennas, which are connected via an electrical connection line. Dachantenne (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachantenne (2) zum Senden und/oder Empfang von Mobilfunk- und Fahrberechtigungs-Signalen ausgebildet ist.Roof antenna ( 2 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the roof antenna ( 2 ) is designed for sending and / or receiving mobile and driving authorization signals. Fahrzeug mit einer Dachantenne (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachantenne (2) derart in einem Durchbruch der Dachfläche (1) angeordnet ist, dass der erste Bereich (2.1) nach außen und der zweite Bereich (2.2) in den Fahrzeuginnenraum (3) ragen.Vehicle with a roof antenna ( 2 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the roof antenna ( 2 ) so in a breakthrough of the roof area ( 1 ) is arranged that the first area ( 2.1 ) to the outside and the second area ( 2.2 ) in the vehicle interior ( 3 ) protrude.
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