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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Antenneneinrichtung nach der Gattung
des unabhängigen Anspruchs. Aus der
US 2006/0244825 A1 ist
bereits ein Multifunktionskommunikations- und Navigations-System
bekannt, das ein Head-Up-Display-Modul, ein GPS-Modul und ein Bluetooth-Modul
beinhaltet. Alle Bauteile des Moduls sind in einem Gehäuse angeordnet
und auf einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs angeordnet.
Das Gehäuse liegt flach auf der Instrumententafel auf.
An der Oberseite ist eine Anzeigefläche vorgesehen, deren
Bild sich in der Windschutzscheibe des Fahrzeugs spiegelt, so dass
ein virtuelles Bild für einen Fahrer des Fahrzeugs sichtbar
wird. Alle Bauteile sind in dem Gehäuse des Systems angeordnet.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Antennenvorrichtung mit den Merkmalen
des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, dass eine Antenneneinrichtung eine Projektionseinrichtung
aufweist und zugleich dazu geeignet ist, mit einer Recheneinrichtung
verbunden zu werden. Hierdurch können die Recheneinrichtung
sowie die Antenneneinrichtung räumlich voneinander getrennt
werden. Damit ist es möglich, platzsparend an einer geeigneten
Stelle im Fahrzeug sowohl die Projektionseinrichtung, als auch die
Antenneneinrichtung in einem Gehäuse anzuordnen, während
die Recheneinrichtung insbesondere an einer für eine Bedienung
durch einen Nutzer geeigneten Stelle im Fahrzeug vorgesehen sein kann.
Weist die Recheneinrichtung zudem noch eine zusätzliche
Anzeige auf, kann ein Betrachter zusätzlich zu der Anzeige,
die durch die Projektionseinrichtung dargestellt wird, eine Anzeige
an der Recheneinrichtung betrachten. Zugleich kann auch die Antenneneinrichtung
für einen guten Empfang geeignet platziert werden.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
der in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Antenneneinrichtung möglich.
Vorteilhaft ist es, mehrere Leuchtdioden zum Erzeugen von Licht
zur Darstellung des virtuellen Bildes in der Antenneneinrichtung
vorzusehen. Mehrere Leuchtdioden sind gegebenenfalls zwar nur in
der Lage, eine grobe grafische Information darzustellen. Andererseits
sind sie jedoch auch platzsparend montierbar und haben eine geringe
Leistungsaufnahme, so dass sie einfach an der Antenneneinrichtung
anbringbar sind. Hierbei ist es vorteilhaft, unterschiedliche Symbole
dadurch zu gestalten, dass die mehreren Leuchtdioden zumindest teilweise
separat ansteuerbar sind und somit verschiedenartige Symbole über
die Projektionseinrichtung erzeugbar und damit in einem virtuellen
Bild darstellbar sind.
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Ferner
ist es vorteilhaft, die Antenneneinrichtung räumlich unabhängig
von der Recheneinrichtung zu positionieren. Hierdurch kann sowohl
eine optimale Position für die Projektion, aber auch für
einen Antennenempfang gewährleistet werden. Die Recheneinrichtung
kann dabei an einer gewünschten, beliebigen Stelle im Fahrzeug
angeordnet sein. Dies ist insbesondere in einem Fahrzeug vorteilhaft, in
dem die Recheneinrichtung in einem Blickfeld bzw. in einem Greifbereich
eines Fahrers angeordnet sein sollte, während die Antenneneinrichtung
auch an einer für den Fahrer während der Fahrt
unzugänglichen Stelle auf der Instrumententafel angeordnet sein
kann.
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Ferner
ist es vorteilhaft, eine Schnittstelle vorzusehen, über
die bidirektional Bildinformationen zur Darstellung in dem virtuellen
Bild an die Projektionseinrichtung übertragen werden, während
andererseits von der Antenneneinrichtung empfangene Informationen über
eine geeignete Schnittstelle an die Recheneinrichtung übertragen
werden.
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Vorteilhaft
ist es ferner, an der Antenneneinrichtung ein Bedienelement zum
Einschalten bzw. Ausschalten der Projektionseinrichtung vorzusehen. Hierdurch
kann die Projektion in einfacher Weise durch einen Benutzer aktiviert
bzw. deaktiviert werden, ohne eine Einstellung an der Recheneinrichtung selbst
vornehmen zu müssen.
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Ferner
ist vorteilhaft eine optische Einrichtung zum Justieren des virtuellen
Bildes an der Antenneneinrichtung vorgesehen. Hiermit kann eine Bilddarstellung
auf einfache Weise korrigiert werden.
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Besonders
vorteilhaft weist die Antenneneinrichtung eine Empfangseinheit zum
Empfangen eines Satellitensignals auf. Einerseits sind entsprechende
Empfangseinheiten mit geringem Bauraum realisierbar, andererseits
kann durch eine geeignete Ausrichtung der Empfangseinheit möglicherweise
die Empfangsqualität verbessert werden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, die Antenneneinrichtung zum Empfang eines Verkehrsnachrichten-Datendienstes
zu verwenden, beispielsweise für einen Empfang von TMC
(Traffic Message Channel). Hierdurch kann beispielsweise auf eine
weitere Verbindung einer als ein Navigationsgerät ausgebildeten Recheneinrichtung
zu einem Autoradio verzichtet werden. Dennoch stehen aktuelle Verkehrsinformationen
für eine Routenberechnung in dem Navigationsgerät
zur Verfügung.
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Zur
leichteren Befestigung weist die Antenneneinrichtung vorteilhaft
eine Befestigungseinheit zum Befestigen der Antenneneinrichtung
an einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs auf.
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Vorteilhaft
ist insbesondere die Verwendung einer erfindungsgemäßen
Antenneneinrichtung in einem Kraftfahrzeug, da hier einerseits eine
Projektionsfläche, beispielsweise die Windschutzscheibe, zur
Verfügung steht und andererseits möglicherweise eine
räumliche Trennung zwischen der Bedieneinheit und der Recheneinheit
aus Gründen der einfacheren Bedienbarkeit besonders vorteilhaft
ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
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1 einen
schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung,
angeschlossen an eine Recheneinrichtung,
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2 ein
Montagebeispiel für eine erfindungsgemäße
Antenneneinrichtung in einem Kraftfahrzeug,
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3 eine
montierte erfindungsgemäße Antenneneinrichtung
in einer Seitenansicht,
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4 und 5 jeweils
Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße
Antenneneinrichtungen in einer Aufsicht.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Antenneneinrichtung kann für
beliebige Zwecke eines Empfangs von Signalen verwendet werden. Vorteilhaft
ist insbesondere die Verwendung in einem Kraftfahrzeug, so dass
die Erfindung im Folgenden am Beispiel einer Antenneneinrichtung
mit einer Projektionseinheit in einem Kraftfahrzeug erläutert
wird.
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In
der 1 ist eine Antenneneinrichtung 1 gezeigt,
die eine Anzeige 2 aufweist, die zur Erzeugung eines virtuellen
Bildes im Fahrzeug dient. Die Antenneneinrichtung 1 ist
so im Fahrzeug positioniert, dass das Anzeigebild der Anzeige 2 in
Richtung einer Fläche umgelenkt wird, in der sich die Anzeige 2 spiegelt.
Diese spiegelnde Fläche kann beispielsweise die Windschutzscheibe,
aber auch eine andere spiegelnde oder zumindest teilweise spiegelnde
Fläche sein. Die Anzeigefläche 2 wird
von einer Ansteuereinheit 3 angesteuert, die wiederum an
eine Schnittstelle 4 angeschlossen ist. Über die
Schnittstelle 4 ist die Antenneneinrichtung 1 mit
einer Recheneinrichtung 5 im Fahrzeug verbunden. Ebenfalls weist
die Antenneneinrichtung 1 eine Empfangseinheit 6 auf.
In einer ersten Ausführungsform ist die Empfangseinheit 6 als
eine Empfangseinrichtung für ein Satelliten-Positionssignal
ausgeführt. In einer weiteren Ausführungsform
kann neben der Empfangseinheit auch eine Sendeeinheit 17 in
der Antenneneinrichtung angeordnet sein, beispielsweise für Mobilfunk-Funksignale.
Auch die Empfangseinheit 6 sowie in der anderen Ausführungsform
ergänzend die Sendeeinheit 17 sind über
die Schnittstelle 4 mit der Recheneinrichtung 5 verbunden.
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Die
Recheneinrichtung 5 ist beispielsweise als ein tragbares
Navigationssystem ausgeführt. Die Recheneinrichtung 5 ist
bevorzugt an einer Stelle im Fahrzeug angeordnet, die für
einen Fahrer gut zugänglich ist. Die Recheneinrichtung 5 weist
eine Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise einen Mikroprozessor 7,
sowie eine Bedieneinheit 8, eine Speichereinrichtung 9,
eine akustische Ausgabeeinheit 10 und eine weitere, vorzugsweise
flächige Anzeige 11 auf. Über die Bedieneinheit 8 kann
ein Fahrziel über die als ein Navigationssystem ausgebildete
Recheneinrichtung 5 eingegeben werden. Der Mikroprozessor 7 liest
ein Empfangssignal eines Satellitenpositions-Systems über
die Empfangseinheit 6 von der Antenneneinrichtung 1 aus.
Unter Zugriff auf den Speicher 9, in dem eine digitale
Straßenkarte eines Straßennetzes gespeichert ist,
berechnet der Mikroprozessor 7 eine Fahrstrecke von der
aktuellen Position des Fahrzeugs, in dem die Antenneneinrichtung 1 und
die Recheneinrichtung 5 angeordnet sind, zu dem eingegebenen
Fahrziel. Über die Anzeige 11 und/oder über
die akustische Ausgabeeinheit 10 werden im Folgenden Fahranweisungen
an den Fahrer ausgegeben. Die Fahranweisungen werden in Abhängigkeit
von der aktuellen Position ausgegeben, die über die Empfangseinheit 6 ermittelt
wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform kann die Recheneinrichtung 5 auch
als ein Empfangsgerät für ein Rundfunkprogramm
ausgebildet sein, indem die empfangenen Rundfunksignale von der
Empfangseinheit 6 vorzugsweise digital verarbeitet werden. Insbesondere
wird über die Antenneneinrichtung vorteilhaft ein Signal
eines Verkehrsnachrichten-Datendienstes empfangen, beispielsweise
TMC (Traffic Message Channel). Bevorzugt kann hierbei auch einer
drahtgebundenen Ausführung der Schnittstelle 4 von
der Antenneneinrichtung 1 zu einer Recheneinrichtung 5 als
Antennenbestandteil mitgenutzt werden. Die empfangenen Verkehrsdaten
können ausgegeben und/oder für eine Routenberechnung
verwendet werden, um beispielsweise gesperrte Straßenabschnitte
zu umfahren.
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Die
Schnittstelle 4 ist in einer ersten Ausführungsform
drahtgebunden ausgeführt. Beispielsweise kann die Schnittstelle 4 als
eine USB-Schnittstelle ausgebildet sein, die zugleich auch die Antenneneinrichtung 1 mit
einer Betriebsspannung versorgt. In einer weiteren Ausführungsform
kann die Antenneneinrichtung 1 auch eine eigene Stromversorgung, beispielsweise
einen Akkumulator aufweisen. In einer weiteren Ausführungsform
kann die Schnittstelle 4 auch als eine Funkschnittstelle
ausgebildet sein.
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Werden
Fahranweisungen ausgegeben, beispielsweise Abbiegehinweise, so bestimmt
der Mikroprozessor 7 darzustellende Symbole, beispielsweise
einen Pfeil nach rechts, einen Pfeil nach links oder eine Pfeildarstellung
geradeaus. In Ergänzung zu dem in der Anzeige 11 bzw. über
die akustische Ausgabeeinheit 10 ausgegebenen Signalen,
wird die Projektionseinheit der Antenneneinrichtung, nämlich die
Anzeige 2, dazu veranlasst, eine entsprechende Pfeildarstellung
darzustellen. Hierbei ist eine spiegelbildliche Darstellung für
das Einblenden in eine Spiegelfläche zu berücksichtigen.
Ein entsprechender Befehl wird an die Ansteuereinrichtung 3 ausgegeben.
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In
der 2 ist ein Montagebeispiel in einem Kraftfahrzeug
dargestellt. Die Antenneneinrichtung 1 ist auf einer Instrumententafel 20 des
Fahrzeugs montiert. Sie ist dort beispielsweise aufgeklebt oder über
einen Magnethalter befestigt. Licht der Projektionseinrichtung 2 wird
in Richtung einer Windschutzscheibe 21 gestrahlt, so dass
ein Symbol 22 in der Windschutzscheibe gespiegelt als ein
virtuelles Bild für einen Betrachter sichtbar ist. Über
eine Kabelverbindung 23 ist die Antenneneinrichtung 1 mit
einer tragbaren Navigationseinrichtung 24 verbunden. Die tragbare
Navigationseinrichtung 24 ist an der Instrumententafel 20 über
eine Halterung 25 lösbar befestigt. Die Empfangseinrichtung
innerhalb der Antenneneinrichtung 1 ermittelt zudem über
einen Funkempfang eines Satellitenpositionssignals eine Position
des Fahrzeugs in einer Straßenkarte, die in einer Anzeigefläche 26 der
Navigationseinrichtung 24 durch ein Symbol 27 gekennzeichnet
in einer Straßenkarte 28 dargestellt wird. Benachbart
zu der Anzeige 26 sind an einer Vorderseite der mobilen
Navigationseinrichtung 24 Bedienelemente 29 angeordnet, über
die die Navigationseinrichtung steuerbar ist. Im vorliegenden Fall
wird das Fahrzeug ausgehend von der Position 27 in eine
nächste Querstraße 30 abbiegen. Entsprechend
ist das Symbol 22 als ein Rechtsabbiegepfeil in die Windschutzscheibe
eingeblendet, so dass ein Fahrer das als virtuelles Bild dargestellte
Symbol auch dann wahrnehmen kann, wenn er gerade nicht die Kartendarstellung 28 in
der mobilen Navigationseinrichtung 24 betrachtet. Die Antenneneinrichtung 1 ist
auf einer Oberfläche der Instrumententafel 20 bewegbar,
so dass eine für einen Fahrer des Fahrzeugs geeignete Position
der Einblendung des Symbols 22 erreicht werden kann. Zudem
kann auch ein Empfang des Satellitenpositionssignals durch ein Verschieben
der Anzeigeeinrichtung 1 auf der Instrumententafel 20 gegebenenfalls
optimiert werden.
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In
der 3 ist eine Darstellung der Antenneneinrichtung 1 im
Detail dargestellt. Die Kabelverbindung 23 ist über
einen Stecker 31 in ein Gehäuse 32 der
Antenneneinrichtung 1 geführt. Die Antenneneinrichtung 1 ist
in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit entsprechenden,
an dem Gehäuse 32 angeformten Nuten in einer Halterung 33 auf
der Instrumententafel 20 eingeklipst. Die Halterung kann entweder
an der Instrumententafel 20 an einer oder an mehreren verschiedenen
Stellen vorgesehen sein. Ferner ist es auch möglich, zunächst
die Halterung 33 auf der Instrumententafel 20 aufzukleben oder
beispielsweise magnetisch zu befestigen. In einer Ausführungsform
weist das Gehäuse 32 einen unteren Teil 34 und
einen oberen Teil 35 auf. Durch ein Drehen des oberen Teils 35 gegenüber
dem unteren Teil 34 kann bei einem festen unteren Teil 34 eine
Anzeigendarstellung um eine gestrichelt eingezeichnete Drehachse 36 gedreht
werden. Hiermit kann beispielsweise eine Pfeildarstellung in einer
für einen Betrachter geeigneten Weise ausgerichtet werden.
Zur Veranschaulichung ist ein Pfeil für eine Drehung nach
links 37 und ein Pfeil für eine Drehung nach rechts 38 in
der Zeichnung dargestellt. In einer weiteren Ausführungsform
ist für eine vergrößerte Abbildung eine
Linsenoptik 39 an der Oberseite der Antenneneinrichtung 1 zwischen
der Anzeige und der Windschutzscheibe 21 vorgesehen. Hierdurch kann
auch bei einer kleinen Antenneneinrichtung ein darzustellendes,
virtuelles Bild vergrößert werden. Es ist jedoch
auch möglich, die Oberfläche der Projektionseinheit
flach auszuführen, gekennzeichnet durch die gestrichelte
Linie 40. In einer weiteren Ausführungsform kann
zudem auch durch ein Drehen in Pfeilrichtung 37 bzw. 38 der
Abstand der Linse 39 zu einer Lichterzeugungseinrichtung
im Inneren der Antenneneinrichtung 1 vergrößert
oder verkleinert werden, so dass insbesondere die Größe
des virtuellen Bildes verändert werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform kann die Antenneneinrichtung 1 auch
eine Vorrichtung zum Einschalten bzw. Ausschalten der in die Antenneneinrichtung 1 integrierten
Projektionseinrichtung aufweisen. In einer Ausführungsform
ist hierzu der Deckelbereich 41 der Antenneneinrichtung 1 in
eine axiale Richtung 42 verschiebbar. Der Deckel 41 übt
dabei die Funktion eines Druckschalters aus, durch den ein Kontakt
im Inneren der Antenneneinrichtung geschlossen werden kann. Hierdurch
wird eine Aktivierung bzw. eine Deaktivierung der Projektion erreicht.
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Bei
der Projektion wird Licht aus der Antenneneinrichtung 1,
beispielhaft dargestellt als ein Lichtstrahl 43, von der
Antenneneinrichtung 1 in Richtung der Windschutzscheibe 21 gestrahlt
und durch diese in eine Betrachterrichtung 44 umgelenkt. Für
einen Betrachter ist damit, wenn er seinen Blick entgegen der Pfeilrichtung 44 richtet,
ein gespiegeltes und damit virtuelles Bild hinter der Windschutzscheibe 21 sichtbar.
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In
der 4 ist ein Beispiel für eine Ausführung
der Anzeige 2 dargestellt. Eine Antenneneinrichtung 50 weist
an ihrer Oberseite eine Mehrzahl von Leuchtdioden 51 auf.
Die Leuchtdioden 51 können in drei Gruppen betrieben
werden. In der in der 4 dargestellten Form werden
die Leuchtdioden, die in der Anzeigenoberfläche nach rechts
zeigen, betrieben. Entsprechend können auch einzelne Leuchtdioden
betrieben werden, die bei einem gemeinsamen Betrieb jeweils einen
Pfeil nach links oder einen Pfeil nach geradeaus darstellen. In
einer weiteren Ausführungsform können die in der 4 gezeigten,
punktförmigen Leuchtdioden auch die gesamte Fläche
der Anzeige abdecken. Es sind dann verschiedenartige Symbole in
der Anzeige darstellbar. In der 5 ist ein
weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem einzelne
beleuchteten Symbole 53 bereits vollständig vorgebildet
und einzeln aktivierbar auf einer Oberfläche einer Antenneneinrichtung 52 vorgesehen
sind. Entsprechend können die bereits vordefinierten Symbole über
eine Ansteuerung über die Zuleitung 23 aktiviert
werden. Anstelle von Leuchtdioden können für die vorgefertigten
Symbole auch andere flächige Lichtquellen, beispielsweise
Elektrolumineszenzlichtquellen verwendet werden.
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Neben
Richtungsempfehlungen können insbesondere auch Warnungen
beispielsweise in Form von Warnsymbolen in die Windschutzscheibe
eingeblendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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