DE102010008051B4

DE102010008051B4 - Radio, System und Verfahren zum Unterdrücken einer Funkstörung von einer Rauschquelle durch aktive Filterung

Info

Publication number: DE102010008051B4
Application number: DE102010008051.9A
Authority: DE
Inventors: Vipul M. Patel
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2015-03-26
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: US20110053515A1; DE102010008051A1; US7848707B2; US8358995B2; US20090154727A1

Abstract

Radio (120) mit einer verringerten Störung von einer Rauschquelle (50), die eine Betriebsfrequenz umfasst, das umfasst: einen Speicher (124), der zum Speichern einer Schwellenwertsignalstärke ausgestaltet ist; ein umkonfigurierbares Filter (128), das zum selektiven Ausfiltern von Funksignalen einer Harmonischen der Betriebsfrequenz ausgelegt ist; und einen Controller (110), der mit dem Speicher (124) und dem umkonfigurierbaren Filter (128) gekoppelt ist, wobei der Controller (110) ausgestaltet ist, um: eine Signalstärke eines vom Radio (120) empfangenen Signals mit der Schwellenwertsignalstärke zu vergleichen, das umkonfigurierbare Filter (128) einzuschalten, wenn die Signalstärke des empfangenen Signals kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist; und der Rauschquelle (50) zu befehlen, die Betriebsfrequenz zu dithern, und wobei das umkonfigurierbare Filter (128) ferner ausgestaltet ist, um Signale vom Controller (110) zu empfangen, die eine gegenwärtige Betriebsfrequenz der Rauschquelle (50) anzeigen, und um Funksignale einer Harmonischen der gegenwärtigen Betriebsfrequenz auszufiltern, während die Betriebsfrequenz gedithert wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Radios und insbesondere auf das aktive Herausfiltern einer Rauschquellenstörung aus Kraftfahrzeugradios.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele Kraftfahrzeuge setzen Schalt-Stromversorgungen bzw. Schaltnetzteile ein, die eine Pulsbreitenmodulation verwenden, um die serienmäßige Fahrzeugspannung (üblicherweise 12 Volt) von der Fahrzeugstromversorgung in irgendwelche bestimmte Spannungspegel, die zum Betreiben der mit den Stromversorgungen verbundenen verschiedenen elektronischen Module erforderlich sind, umzuwandeln. Die Schaltnetzteile arbeiten durch wahlweises Ein- und Ausschalten elektronischer Vorrichtungen mit einer bestimmten Betriebsfrequenz, um eine geschaltete Spannung zu erzeugen. Die Ausgangsspannung solcher Netzteile ist durch das Tastverhältnis der geschalteten Spannung festgelegt.
Bei einem Hybridkraftfahrzeug beispielsweise arbeitet das Schaltnetzteil für den Elektromotor des Antriebsstrangs häufig bei niedrigen Frequenzen (z. B. Frequenzen von weniger als 10 Kilohertz (kHz)). Diese niedrigen Frequenzen werden auf Grundlage von Überlegungen wie etwa des Betriebswirkungsgrads, der Erwärmung und dergleichen gewählt. Jedoch können dennoch die durch das Schaltnetzteil erzeugten Harmonischen bzw. Oberwellen (d. h. die ganzzahligen Vielfachen der Betriebsfrequenzen) eine Störung mancher der elektronischen Module des Fahrzeugs (z. B. eines Radios) verursachen.
Das Amplitudenmodulationsband (AM-Band) von Kraftfahrzeugradios ist besonders anfällig für eine Störung durch ein Schaltnetzteil, weil AM-Radios eine 10-kHz-Auflösung besitzen (d. h., dass sie so kalibriert sind, dass sie Sender in Schritten von 10 kHz einstellen). Speziell wird eine AM-Band-Funkstörung stets dann erfahren, wenn eine Netzteilharmonische im Bereich der eingestellten Frequenz des Radios plus oder minus 5 kHz liegt. Weil sich das AM-Frequenzband in 10-kHz-Schritten von 520 kHz bis 1710 kHz erstreckt, können die Harmonischen eines Schaltnetzteils, das bei einer niedrigen Frequenz arbeitet, bei bestimmten AM-Band-Frequenzen eine Störung verursachen. Beispielsweise kann ein Schaltnetzteil, das bei 6 kHz arbeitet, eine Störung bei 600 kHz (d. h. der hundertsten Harmonischen des Netzteils), 900 kHz (d. h. der hundertfünfzigsten Harmonischen), 1100 kHz (d. h. der zweihundertsten Harmonischen) und so weiter verursachen.
Die EP 1 760 893 A2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Abgleich eines Kerbfilters bzw. Notch-Filters in einem Empfänger. Dabei wird die Frequenz eines Störsignals ermittelt und dessen Energie überwacht und das Kerbfilter schrittweise abgestimmt, bis die Energie des Störsignals minimiert ist.
In der US 5 903 819 A ist eine Rauschunterdrückungsschaltung und ein zugehöriges Verfahren zur Unterdrückung periodischer Störkomponenten in einem Kommunikationssignal offenbart, bei denen die periodischen Störkomponenten durch eine Korrelation des Kommunikationssignals mit dem zeitlich verzögerten Kommunikationssignal ermittelt werden. Ein entsprechendes periodisches Signal, das den periodischen Störkomponenten entspricht, wird erzeugt und von dem Kommunikationssignal subtrahiert, um das Rauschen zu unterdrücken.
Die US 7 197 290 B2 offenbart ein Verfahren zur Störungsunterdrückung in einem AM-Band eines Radios in Ansprechen auf das Einstellen des Radios auf eine gewählte Frequenz. Dabei wird die gewählte Frequenz an die Quelle des Störsignals übertragen und deren Betriebsfrequenz verändert, falls diese Betriebsfrequenz oder deren Harmonische in den Bereich der gewählten Frequenz fallen.
Daher sollten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren zum Unterdrücken einer Störung im Rundfunkband geschaffen werden, welche die Störprobleme, die mit herkömmlichen Kraftfahrzeugradios verbunden sind, überwinden. Ferner werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den angehängten Ansprüchen deutlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen sowie dem vorangestellten technischen Gebiet und Hintergrund gelesen werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird durch ein Radio gemäß Anspruch 1, ein System gemäß Anspruch 7 und ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Es wird ein Radio mit einer verringerten Störung durch eine Rauschquelle, die eine Betriebsfrequenz umfasst, bereitgestellt. Ein Radio umfasst einen Speicher, der zum Speichern einer Schwellenwertsignalstärke ausgestaltet ist, ein umkonfigurierbares Filter, das zum selektiven Ausfiltern von Funksignalen einer Harmonischen bzw. Oberwelle der Betriebsfrequenz ausgelegt ist, und einen Controller, der mit dem Speicher und dem umkonfigurierbaren Filter gekoppelt ist. Der Controller ist ausgestaltet, um eine Signalstärke eines empfangenen Signals mit der Schwellenwertsignalstärke zu vergleichen, und um das umkonfigurierbare Filter einzuschalten, wenn die Signalstärke des empfangenen Signals kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist.
Es werden auch Systeme zum Unterdrücken einer AM-Band-Funkstörung in einem Radio eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Ein Elektromotor, der eine Betriebsfrequenz aufweist, ein Speicher, der zum Speichern einer Schwellenwertsignalstärke ausgestaltet ist, ein umkonfigurierbares Filter, das zum selektiven Filtern von Funksignalen einer Harmonischen der Betriebsfrequenz ausgelegt ist, und ein Controller, der mit dem Speicher und dem umkonfigurierbaren Filter gekoppelt ist. Der Controller ist ausgestaltet, um eine Signalstärke eines empfangenen Signals mit der Schwellenwertsignalstärke zu vergleichen und das umkonfigurierbare Filter einzuschalten, wenn die Signalstärke des empfangenen Signals kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist.
Es werden auch Verfahren bereitgestellt, um eine Störung von einer Rauschquelle, die eine Betriebsfrequenz aufweist, in einem Kraftfahrzeug zu unterdrücken, welches ein Radio mit einem umkonfigurierbaren Filter umfasst, das ausgestaltet ist, um Signale einer Harmonischen der Betriebsfrequenz zu filtern. Ein Verfahren umfasst die Schritte, dass eine Rauschsignatur für das Kraftfahrzeug ermittelt wird und der Rauschsignatur ein Signalstärkenschwellenwert zugeordnet wird. Das Verfahren umfasst ferner die Schritte, dass eine Signalstärke eines eingestellten Radiosenders mit dem Signalstärkenschwellenwert verglichen wird, und dass das Filter eingeschaltet wird, wenn die Signalstärke kleiner oder gleich dem Signalstärkenschwellenwert ist.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, beschrieben; unter diesen zeigen:
1 einen Blockschaltplan einer Ausführungsform eines Systems zum Unterdrücken einer Funkstörung von einer Rauschquelle;
2 eine schematische Darstellung des Systems von 1, das in einem beispielhaften Kraftfahrzeug implementiert ist;
3 einen Ablaufplan einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Unterdrücken einer Funkstörung von einer Rauschquelle; und
4 einen Ablaufplan einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zum Unterdrücken einer Funkstörung von einer Rauschquelle.
BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die folgende ausführliche Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Erfindung oder die Anwendung und die Verwendungen der Erfindung nicht einschränken. Außerdem soll sie nicht an irgendeine ausgedrückte oder implizierte Theorie, die in dem technischen Gebiet, dem Hintergrund, der Kurzzusammenfassung, die vorangestellt worden sind, oder der folgenden genauen Beschreibung dargestellt ist, gebunden sein.
1 ist ein Blockschaltplan einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems 100 zum Unterdrücken einer Funkstörung von einer Rauschquelle 50. Zumindest bei der in 1 veranschaulichten Ausführungsform umfasst das System 100 einen Controller 110, der zur Kopplung mit der Rauschquelle 50 geeignet ist, ein Radio 120, das mit dem Controller 110 gekoppelt ist, und eine Antenne 130, die mit dem Radio 120 gekoppelt ist.
Der Controller 110 kann eine beliebige Einrichtung und/oder Hardware sein, die zum Vergleichen der Stärke eines Funksignals, das vom Radio 120 empfangen wird, mit einer vorbestimmten Schwellenwertsignalstärke und zum Befehlen eines Filters (z. B. des Filters 128, das nachstehend erörtert ist), mit dem Ausfiltern von Signalen zu beginnen, wenn die Stärke des Funksignals kleiner oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, in der Lage ist. Zudem kann der Controller 110 ausgestaltet sein, um zu ermitteln, ob die Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50 eine oder mehrere Harmonische innerhalb des Durchlassbands eines eingestellten Radiosenders umfasst, und um dem Filter 128 zu befehlen, mit dem Ausfiltern der Harmonischen zu beginnen, die innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegt bzw. liegen. Der Controller 110 kann ferner so ausgestaltet sein, dass er der Rauschquelle 50 befiehlt, bei einer oder mehreren Frequenzen zu arbeiten, und dem Filter 128 befiehlt, mit dem Ausfiltern der Harmonischen der einen oder mehreren Frequenzen zu beginnen, die innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegen.
Der Controller 110 ist ausgestaltet, um die Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50 zu dithern, sodass sie bei mehreren Betriebsfrequenzen arbeitet. Wenn beispielsweise die Rauschquelle 50 typischerweise bei 5 kHz arbeitet, ist der Controller 110 ausgestaltet, um der Rauschquelle 50 zu befehlen, bei verschiedenen Frequenzen im Bereich ihrer typischen Betriebsfrequenz plus oder minus etwa 1 kHz zu arbeiten, obwohl andere Frequenzbereiche in Betracht gezogen sind. Speziell kann der Controller 110 die Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50 so dithern, dass sie während einer bestimmten Zeitperiode beispielsweise bei 5,0 kHz, 5,5 kHz, 4,3 kHz, 6,0 kHz usw. arbeitet.
Gemäß einer Ausführungsform dithert der Controller 110 die Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50 in zufälliger Weise. Das heißt, dass der Controller 110 der Rauschquelle 50 befiehlt, in zufälliger Weise bei verschiedenen Frequenzen zwischen beispielsweise 4,0 kHz und 6,0 kHz zu arbeiten. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform dithert der Controller 110 die Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50 in einem wiederholten Muster. Beispielsweise kann der Controller 110 der Rauschquelle befehlen, während einer bestimmten Zeitperiode wiederholt bei Frequenzen von 4,0 kHz, 5,0 kHz und 6,0 kHz zu arbeiteten. Das heißt, dass die 4,0 kHz, 5,0 kHz und 6,0 kHz über die Zeitperiode ununterbrochen wiederholt werden.
Der Controller 110 ist außerdem ausgestaltet, um die verschiedenen Betriebsfrequenzen der Rauschquelle 50 zum Radio 120 zu übertragen, wenn der Controller 110 der Rauschquelle 50 befiehlt, dies zu tun. Speziell überträgt der Controller 110, wenn der Controller 110 die Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50 dithert, auch jede der geditherten Frequenzen zum Radio 120.
Das Radio 120 kann irgendeine Vorrichtung und/oder Hardware sein, die fähig ist, Funksignale zu empfangen und zu demodulieren. Bei einer Ausführungsform ist das Radio 120 ein amplitudenmoduliertes Radio (AM-Radio).
Zumindest bei der veranschaulichten Ausführungsform umfasst das Radio 120 einen Speicher 124 und ein Filter 128, das mit dem Speicher 124 gekoppelt ist. Der Speicher 124 kann eine beliebige Einrichtung und/oder ein beliebiges System sein, die bzw. das zum Speichern von Daten geeignet ist. Bei einer Ausführungsform ist der Speicher 124 ausgestaltet, um ein Rauschprofil eines oder mehrerer Fahrzeuge (siehe z. B. 2) zu speichern, in welchem bzw. welchen das Radio 120 betrieben werden kann. Insbesondere stellt das Rauschprofil, das im Speicher 124 gespeichert ist, das Rauschen dar, das von dem Fahrzeug erzeugt wird, in welchem das Radio 120 angeordnet sein kann. Darüber hinaus kann das Rauschprofil mit der Schwellenwertsignalstärke verbunden sein, die einen zusätzlichen Randbereich umfassen kann, so dass das Filter 128 mit dem Filtern des Rauschens beginnen kann, das von der Rauschquelle 50 erzeugt wird, wenn die Signalstärke der gewünschten Signale, die vom Radio 120 empfangen werden, eine Signalstärke aufweisen, die nahe bei dem Rauschprofil des Fahrzeugs liegt.
Das Filter 128 kann irgendeine Vorrichtung, Hardware und/oder Software sein, die konfigurierbar ist, um einen Bereich von Signalen mit mehreren Frequenzen zu filtern. Das heißt, dass das Filter 128 ein Filter ist, das umkonfiguriert werden kann, um Signale mit verschiedenen Frequenzen zu filtern. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Filter 128 ein digitales Filter, das konfiguriert ist, um für einen Menschen hörbare Signale (z. B. Signale mit einer Frequenz von etwa 20 Hz bis etwa 20 kHz) zu filtern. Beispielsweise kann das Filter 128 ein digitaler Zwischenfrequenz-Signalprozessor (I/F DSP), ein Kammfilter, ein Kerbfilter oder ein Filter ähnlicher Art sein.
Im Betrieb vergleicht der Controller 110 die Signalstärke des eingestellten Radiosenders mit der Schwellenwertsignalstärke (d. h. dem Rauschprofil des Fahrzeugs oder dem Rauschprofil des Fahrzeugs plus einem Randbereichsbetrag). Wenn die Signalstärke des eingestellten Radiosenders größer als die Schwellenwertsignalstärke ist, wird das Filter 128 ausgeschaltet oder bleibt ausgeschaltet, und die Harmonischen der von der Rauschquelle 50 erzeugten Signale werden von dem Filter 128 nicht ausgefiltert. Wenn die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist, ist der Controller 110 ausgestaltet, um zu ermitteln, ob eine oder mehrere Harmonische der Rauschquelle 50 innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders des Radios 120 liegen. Wenn die Harmonischen der Rauschquelle 50 außerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders des Radios 120 liegen, wird das Filter 128 ausgeschaltet oder bleibt ausgeschaltet und die Harmonischen der von der Rauschquelle 50 erzeugten Signale werden durch das Filter 128 nicht gefiltert. Wenn eine oder mehrere Harmonische der Rauschquelle 50 innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders des Radios 120 liegen und die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist, bleibt das Filter 128 eingeschaltet oder wird eingeschaltet, und die eine oder mehreren Harmonischen innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders wird bzw. werden von dem Filter 128 ausgefiltert.
Bei einer anderen Ausführungsform beginnt der Controller 110 mit dem Dithern der Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50, wenn die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist. Während der Controller 110 die Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50 dithert bzw. schwanken lässt, informiert der Controller 110 das Filter 128 über die verschiedenen Betriebsfrequenzen der Rauschquelle 50. Der Controller 110 ermittelt auch, ob eine oder mehrere Harmonische jeder geditherten Frequenz innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegt bzw. liegen.
Wenn die Harmonischen einer geditherten Frequenz außerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders des Radios 120 liegen, wird das Filter 128 ausgeschaltet oder bleibt ausgeschaltet und die Harmonischen dieser speziellen geditherten Frequenz werden von dem Filter 128 nicht ausgefiltert. Wenn eine oder mehrere Harmonische einer geditherten Frequenz innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders von Radio 120 liegen und die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist, bleibt das Filter 128 eingeschaltet oder wird eingeschaltet und die eine oder mehreren Harmonischen innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Senders wird bzw. werden von dem Filter 128 ausgefiltert.
Es wird angemerkt, dass eine oder mehrere der geditherten Frequenzen eine oder mehrere Harmonische innerhalb des Durchlassbandes des eingestellten Radiosenders, die gefiltert werden müssen, umfassen können, während eine oder mehrere der geditherten Frequenzen keine Harmonische umfassen, die innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegt, bei welchen kein Filter auftritt. In dieser Situation wird das Filter 128 nach Bedarf eingeschaltet, um die Harmonische(n) jeder geditherten Betriebsfrequenz auszufiltern, wenn die Harmonische(n) innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegt bzw. liegen und die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich der eingestellten Schwellenwertsignalstärke ist.
Das folgende Beispiel kann zum besseren Verständnis dieser Ausführungsform nützlich sein. Wenn die Rauschquelle 50 angewiesen wird, ihre Betriebsfrequenz bei 2,0 kHz, 2,5 kHz und 3,0 kHz zu dithern, ist der Controllern 110 ausgestaltet, zu erkennen, dass das Signal mit 2,0 kHz Harmonische bei 4,0 kHz, 6,0 kHz, 8,0 kHz, 10,0 kHz usw. aufweist. Der Controller 110 wird auch erkennen, dass das Signal mit 2,5 kHz Harmonische bei 5,0 kHz, 7,5 kHz, 10,0 kHz usw. aufweist, und dass das Signal mit 3,0 kHz Harmonische bei 6,0 kHz, 9,0 kHz, 12,0 kHz usw. aufweist. Folglich ist der Controller 110 ausgestaltet, um zu ermitteln, ob eine oder mehrere der Harmonischen der Betriebsfrequenzen mit 2,0 kHz, 2,5 kHz und/oder 3,0 kHz innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Senders liegt bzw. liegen, und, falls dem so ist, ist der Controller 110 ausgestaltet, dem Filter 128 zu befehlen, die Harmonische(n) auszufiltern, die innerhalb des Durchlassbandes des eingestellten Radiosenders liegen.
Durch Dithern der Betriebsfrequenz der Rauschquelle 50 und dadurch, dass das Filter 128 Signale mit einer Frequenz ausfiltert, die den Harmonischen der Betriebsfrequenz entsprechen, wird kein Durchgang von vom Radio 120 empfangenen Signalen, die andernfalls eine Störung im Radio 120 verursachen würden, zugelassen. Da sich die Harmonischen der Signale infolge des Ditherns verändern, können Benutzer des Radios 120 außerdem jene verschiedenen Töne in den gewünschten Signalen, die einer bestimmten Frequenz entsprechen, die gefiltert wird, im Wesentlichen nicht erfassen.
2 ist eine schematische Darstellung eines in einem Kraftfahrzeug 200 mit einem Antriebsstrang 210 implementierten Systems 100. Wie gezeigt ist, ist der Antriebsstrang 210 ein Hybridmotor mit einer Brennkraftmaschine 214 und einem Elektromotor 218, obwohl der Antriebsstrang 210 nur den Elektromotor 218 oder einen anderen Typ eines ein Rauschen erzeugenden Motors umfassen kann.
Bei dem Kraftfahrzeug 200 ist der Antriebsstrang 210, und insbesondere der Elektromotor 218, eine Rauschquelle, die der Rauschquelle 50 aus 1 ähnelt.
Wenn folglich die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist, beginnt das Filter 128 mit dem Ausfiltern der Rauschsignale, die vom Elektromotor 218 erzeugt werden. Insbesondere filtert das Filter 128 in Abhängigkeit davon, welche Ausgestaltung des Systems 100 in dem Kraftfahrzeug 200 enthalten ist, entweder die relevanten Harmonischen des Elektromotors 218 oder es wird vom Controller 110 benachrichtigt, mit dem Filtern der relevanten Harmonischen der geditherten Betriebsfrequenz des Elektromotors 218 zu beginnen. Wenn die letztere Konfiguration des Systems 100 im Kraftfahrzeug 200 implementiert ist, beginnt der Controller 110 mit dem Dithern der Betriebsfrequenz des Antriebsstrangs 210 (d. h. des Elektromotors 218) und überträgt die verschiedenen Betriebsfrequenzen des Elektromotors 218 an das Filter 128, so dass das Filter 128 die Harmonischen der aktuellen Betriebsfrequenz des Elektromotors 218 ausfiltern kann, die andernfalls den eingestellten Radiosender stören würden. Wenn sich die Betriebsfrequenz des Elektromotors 218 ändert (d. h. gedithert wird), ändert das Filter 128 insbesondere auf gleiche Weise die Frequenzen der Signale, die es ausfiltert, so dass das Filter 128 zum Ausfiltern der Harmonischen in der Lage ist, die innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegt bzw. liegen.
Wie in 2 gezeigt ist, kann das Filter 128 extern zum Radio 120 sein. Das heißt, dass das Filter 128 Teil des Radios 120 (siehe 1) oder eine getrennte Komponente (siehe 2) sein kann. Bei beiden Konfigurationen steht das Filter 128 mit dem Controller 110, der Antenne 130 und dem Radio 120 in Verbindung.
3 ist ein Ablaufplan einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens 300 zum Unterdrücken einer Störung von einer Rauschquelle (z. B. der Rauschquelle 50, dem Antriebsstrang 210, dem Elektromotor 218 und dergleichen). Das Verfahren 300 beginnt, indem das Rauschprofil eines Kraftfahrzeugs ermittelt wird (z. B. des Kraftfahrzeugs 200), in welchem ein Radio (z. B. das Radio 120) angeordnet werden soll (Schritt 310). Das Rauschprofil des Kraftfahrzeugs wird beispielsweise durch das Rauschen, das von dem Elektromotor erzeugt wird, das Rauschen, das von der Verdrahtung erzeugt wird, die Anordnung der Antenne, den Karosserietyp und ähnliche Eigenschaften des Kraftfahrzeugs bestimmt.
Das Rauschprofil wird in einem Speicher (z. B. dem Speicher 124) innerhalb des Radios als Schwellenwertsignalstärke gespeichert (Schritt 320). Optional kann ein Randbereichsbetrag zu der Schwellenwertsignalstärke hinzuaddiert werden (Schritt 325).
Wenn das Radio Signale von einem eingestellten Radiosender empfängt, vergleicht das Radio die Signalstärke der Signale von dem eingestellten Radiosender mit der Schwellenwertsignalstärke oder der Schwellenwertsignalstärke plus dem Randbereichsbetrag (Schritt 330). Wenn die Signalstärke des eingestellten Radiosenders größer als die Schwellenwertsignalstärke oder die Schwellenwertsignalstärke plus der Randbereichsbetrag ist, fährt das Radio mit dem Vergleichen der Signalstärke der Signale von dem eingestellten Radiosender mit der Schwellenwertsignalstärke oder der Schwellenwertsignalstärke plus dem Randbereichsbetrag fort (Schritt 335).
Wenn die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke oder der Schwellenwertsignalstärke plus dem Randbereichsbetrag ist, ermittelt das Radio, ob eine oder mehrere Harmonische der Betriebsfrequenz der Rauschquelle innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegen (Schritt 340). Wenn eine oder mehrere Harmonische der Rauschquelle innerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegen, filtert das Radio die eine oder die mehreren Harmonischen beispielsweise über ein Filter (z. B. das Filter 128) (Schritt 350). Wenn die Harmonischen der Rauschquelle außerhalb des Durchlassbands des eingestellten Radiosenders liegen, fährt das Radio mit dem Vergleichen der Signalstärke der Signale von dem eingestellten Radiosender mit der Schwellenwertsignalstärke oder der Schwellenwertsignalstärke plus dem Randbereichsbetrag fort (Schritt 360).
4 ist ein Ablaufplan einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens 400 zum Unterdrücken von Störungen von einer Rauschquelle (z. B. der Rauschquelle 50, dem Antriebsstrang 210, dem Elektromotor 218 und dergleichen). Das Verfahren 400 beginnt, indem das Rauschprofil eines Kraftfahrzeugs (z. B. des Kraftfahrzeugs 200) ermittelt wird, in welchem ein Radio (z. B. das Radio 120) angeordnet werden soll (Schritt 410). Das Rauschprofil des Kraftfahrzeugs wird z. B. durch das Rauschen, das von dem Elektromotor erzeugt wird, das Rauschen, das durch die Verdrahtung erzeugt wird, die Anordnung der Antenne, den Karosserietyp, und ähnliche Eigenschaften des Kraftfahrzeugs bestimmt.
Das Rauschprofil wird in einem Speicher (z. B. dem Speicher 124) innerhalb des Radios als eine Schwellenwertsignalstärke gespeichert (Schritt 420). Optional kann ein Randbereichsbetrag zu der Schwellenwertsignalstärke hinzuaddiert werden (Schritt 425).
Wenn das Radio Signale von einem eingestellten Radiosender empfängt, vergleicht das Radio die Signalstärke der Signale von dem eingestellten Radiosender mit der Schwellenwertsignalstärke oder der Schwellenwertsignalstärke plus dem Randbereichsbetrag (Schritt 430). Wenn die Signalstärke des eingestellten Radiosenders größer als die Schwellenwertsignalstärke oder die Schwellenwertsignalstärke plus der Randbereichsbetrag ist, fährt das Radio mit dem Vergleichen der Signalstärke der Signale von dem eingestellten Radiosender mit der Schwellenwertsignalstärke oder der Schwellenwertsignalstärke plus dem Randbereichsbetrag fort (Schritt 435).
Wenn die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke oder der Schwellenwertsignalstärke plus dem Randbereichsbetrag ist, befiehlt das Radio einem Controller (z. B. dem Controller 110), mit dem Dithern der Betriebsfrequenz der Rauschquelle zu beginnen (Schritt 440). Bei einer Ausführungsform ist die Betriebsfrequenz kleiner als etwa 10,0 kHz und der Controller kann die Betriebsfrequenz der Rauschquelle in einem sich wiederholenden Muster dithern oder er kann die Betriebsfrequenz auf eine zufällige Weise dithern.
Die verschiedenen Betriebsfrequenzen der Rauschquelle werden an ein Radio (z. B. das Radio 120) übertragen, wenn die Betriebsfrequenz der Rauschquelle gedithert wird (d. h. geändert wird) (Schritt 450). Das Radio 120 ermittelt dann die Harmonischen der verschiedenen Betriebsfrequenzen der Rauschquelle (Schritt 460).
Wenn eine oder mehrere Harmonische der geditherten Frequenzen innerhalb des Durchlassbands der eingestellten Radiosender liegen, filtert das Radio Signale, welche die gleiche Frequenz wie eine oder mehrere Harmonische aufweisen, beispielsweise über ein Filter (z. B. das Filter 128) (Schritt 470). Wenn die Harmonischen der geditherten Frequenzen außerhalb des Durchlassbandes der eingestellten Radiosender liegen, fährt das Radio mit dem Vergleichen der Signalstärke der Signale von der eingestellten Radiosender mit der Schwellenwertsignalstärke oder der Schwellenwertsignalstärke plus dem Randbereichsbetrag fort (Schritt 480).
Obgleich in der vorangehenden genauen Beschreibung wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt worden ist, sollte klar sein, dass es eine große Anzahl von Abwandlungen gibt. Außerdem sollte klar sein, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr stellt die vorangehende genaue Beschreibung für Fachleute einen zweckmäßigen Plan zum Umsetzen der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen bereit. Selbstverständlich können an der Funktion und der Anordnung von Elementen verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren zulässigen Entsprechungen dargelegt ist, abzuweichen.

Claims

Radio (120) mit einer verringerten Störung von einer Rauschquelle (50), die eine Betriebsfrequenz umfasst, das umfasst: einen Speicher (124), der zum Speichern einer Schwellenwertsignalstärke ausgestaltet ist; ein umkonfigurierbares Filter (128), das zum selektiven Ausfiltern von Funksignalen einer Harmonischen der Betriebsfrequenz ausgelegt ist; und einen Controller (110), der mit dem Speicher (124) und dem umkonfigurierbaren Filter (128) gekoppelt ist, wobei der Controller (110) ausgestaltet ist, um: eine Signalstärke eines vom Radio (120) empfangenen Signals mit der Schwellenwertsignalstärke zu vergleichen, das umkonfigurierbare Filter (128) einzuschalten, wenn die Signalstärke des empfangenen Signals kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist; und der Rauschquelle (50) zu befehlen, die Betriebsfrequenz zu dithern, und wobei das umkonfigurierbare Filter (128) ferner ausgestaltet ist, um Signale vom Controller (110) zu empfangen, die eine gegenwärtige Betriebsfrequenz der Rauschquelle (50) anzeigen, und um Funksignale einer Harmonischen der gegenwärtigen Betriebsfrequenz auszufiltern, während die Betriebsfrequenz gedithert wird.
Radio (120) nach Anspruch 1, wobei der Controller (110) ferner ausgestaltet ist, um der Rauschquelle (50) zu befehlen, die Betriebsfrequenz auf zufällige Weise zu dithern.
Radio (120) nach Anspruch 1, wobei der Controller (110) ferner ausgestaltet ist, um der Rauschquelle (50) zu befehlen, die Betriebsfrequenz in einem vorbestimmten Muster zu dithern.
Radio (120) nach Anspruch 1, wobei das umkonfigurierbare Filter (128) ein digitales Filter, ein Kerbfilter oder ein digitaler Signalprozessor ist.
Radio (120) nach Anspruch 1, wobei der Controller (110) ausgestaltet ist, um: eine Frequenz eines eingestellten Senders des Radios (120) zu ermitteln; und zu ermitteln, ob die Harmonische der Betriebsfrequenz innerhalb eines Durchlassbands des eingestellten Senders liegt.
Radio (120) nach Anspruch 1, wobei die Betriebsfrequenz kleiner als 10 kHz ist, wobei jede der geditherten Betriebsfrequenzen vorzugsweise weniger als 1 kHz von der Betriebsfrequenz entfernt ist.
System (100) zum Unterdrücken einer Störung in einem Radio (120) eines Kraftfahrzeugs (200), umfassend: einen Elektromotor (218) mit einer Betriebsfrequenz; einen Speicher (124), der zum Speichern einer Schwellenwertsignalstärke ausgestaltet ist; ein umkonfigurierbares Filter (128), das ausgelegt ist, um Funksignale einer Harmonischen der Betriebsfrequenz selektiv zu filtern; und einen Controller (110), der mit dem Speicher (124) und dem umkonfigurierbaren Filter (128) gekoppelt ist, wobei der Controller (110) ausgestaltet ist, um: eine Signalstärke eines vom Radio (120) empfangenen Signals mit der Schwellenwertsignalstärke zu vergleichen, das umkonfigurierbare Filter (128) einzuschalten, wenn die Signalstärke des empfangenen Signals kleiner oder gleich der Schwellenwertsignalstärke ist; dem Elektromotor (218) zu befehlen, die Betriebsfrequenz zu dithern, und wobei das umkonfigurierbare Filter (128) ferner ausgestaltet ist, um Signale vom Controller (110) zu empfangen, die eine gegenwärtige Betriebsfrequenz des Elektromotors (218) anzeigen, und um Funksignale einer Harmonischen der gegenwärtigen Betriebsfrequenz auszufiltern, während die Betriebsfrequenz gedithert wird.
Verfahren (300, 400) zum Unterdrücken einer Störung von einer Rauschquelle (50) mit einer Betriebsfrequenz in einem Kraftfahrzeug (200), das ein Radio (120) mit einem umkonfigurierbaren Filter (128) umfasst, welches ausgestaltet ist, um Signale einer Harmonischen der Betriebsfrequenz auszufiltern, wobei das Verfahren (300, 400) die Schritte umfasst, dass: eine Rauschsignatur für das Kraftfahrzeug (200) ermittelt wird (310, 410); der Rauschsignatur ein Signalstärkenschwellenwert zugeordnet wird; eine Signalstärke eines eingestellten Radiosenders mit dem Signalstärkenschwellenwert verglichen wird (330, 430); und das Filter (128) eingeschaltet wird (350, 470), wenn die Signalstärke des eingestellten Radiosenders kleiner oder gleich dem Signalstärkenschwellenwert ist.
Verfahren (400) nach Anspruch 8, das ferner die Schritte umfasst, dass: die Betriebsfrequenz der Rauschquelle (50) gedithert wird (440), wenn die Signalstärke kleiner oder gleich dem Signalstärkenschwellenwert ist; und Signale einer Harmonischen der Betriebsfrequenz gefiltert werden (470), während die Betriebsfrequenz gedithert wird (440).
Verfahren (400) nach Anspruch 9, das ferner den Schritt umfasst, dass die Betriebsfrequenz an das Filter (128) übertragen wird (450), während die Betriebsfrequenz gedithert wird (440), und das ferner die Schritte umfasst, dass: eine Frequenz eines eingestellten Senders des Radios (120) ermittelt wird; und ermittelt wird, ob die Harmonische der Betriebsfrequenz innerhalb eines Durchlassbands des eingestellten Senders liegt, wobei das Filter (128) nicht eingeschaltet wird, wenn die Harmonische nicht innerhalb des Durchlassbands liegt.