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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System und ein Verfahren zum Übermitteln von Radiofrequenzsignalen (RF-Signalen) zwischen Antennen und im Spezielleren ein System und ein Verfahren zum Übermitteln von RF-Signalen zwischen einer Außenumgebung und einer Insassenkabine.
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HINTERGRUND
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Die in diesem Abschnitt getroffenen Aussagen geben lediglich Hintergrundinformationen, die sich auf die vorliegende Offenbarung beziehen, ohne dabei notwendigerweise den Stand der Technik darzustellen.
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Bestimmte kürzlich in Kraft getretene Fahrzeugvorschriften machen es erforderlich, dass für Personenfahrzeuge Glasbeschichtungen zur Regulierung der Sonneneinstrahlung verwendet werden. Diese Art von Glasbeschichtung bewirkt, dass weniger Infrarotenergie in die Insassenkabine des Fahrzeugs hinein übertragen wird, was wiederum die Wärmebelastung innerhalb der Insassenkabine des Fahrzeugs reduziert. Diese Beschichtung bewirkt allerdings im Allgemeinen, dass Radiofrequenzsignale (RF-Signale) nicht mehr durch das Glas hindurchtreten können. Folglich sind im Fall der Verwendung eines tragbaren elektronischen Geräts innerhalb der Insassenkabine des Fahrzeugs RF-Signale, wie beispielsweise Mobiltelefonsignale oder globale Positionsbestimmungssignale vom GPS-Typ (GPS-Signale), im Allgemeinen nicht mehr verfügbar. Das tragbare elektronische Gerät ist somit nicht in der Lage, die für die Ausführung mancher Funktionsarten nötigen RF-Signale zu empfangen. Wenn beispielsweise ein persönliches Navigationsgerät (Personal Navigation Device oder PND) innerhalb der Insassenkabine eines Fahrzeugs platziert ist, ist nur ein schlechtes oder überhaupt kein GPS-Signal verfügbar. Folglich kann es sein, dass das PND keine Positionsbestimmungsdaten bereitstellt. Dazu kommt, dass tragbare elektronische Geräte ununterbrochen nach einem RF-Signal suchen, wenn innerhalb einer Insassenkabine nur ein schwaches oder überhaupt kein RF-Signal vorhanden ist. Durch das Suchen nach RF-Signalen reduziert sich die Batterie-Lebensdauer eines tragbaren elektronischen Geräts, was zu Unzufriedenheit und Beschwerden von Kunden führen kann. Demgemäß besteht in der Technik ein Bedarf an einem System, das ein Eintreten von RF-Signalen in die Insassenkabine eines Fahrzeugs, bei welchem Glasbeschichtungen zur Regulierung der Sonneneinstrahlung verwendet werden, erlaubt.
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KURZFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und ein System zum Übermitteln von Radiofrequenzsignalen (RF-Signalen) zwischen Antennen. Ein mit einem Fahrzeug verbindbares Antennensystem umfasst eine Außenantenne, eine Innenantenne und eine Datenübertragungsleitung. Das Fahrzeug weist eine Wand auf, die eine Außenfläche und eine Innenfläche, welche im Allgemeinen der Außenfläche entgegengesetzt angeordnet ist, umfasst, wobei die Innenfläche und die Außenfläche zusammenwirken, um eine Durchbrechung zu schaffen. Die Wand definiert eine Außenumgebung und eine Insassenkabine. Die Außenantenne befindet sich in der Außenumgebung und ist mit dem Fahrzeug verbindbar. Die Außenantenne überträgt RF-Signale an ein in der Außenumgebung befindliches, externes RF-Gerät und empfängt solche Signale von diesem. Die Innenantenne befindet sich in der durch die Innenfläche der Wand definierten Insassenkabine, wobei die Innenantenne RF-Signale von einem in der Insassenkabine befindlichen, internen RF-Gerät empfängt und solche Signale an dieses überträgt. Die Datenübertragungsleitung überträgt RF-Signale. Die Datenübertragungsleitung steht gleichermaßen mit der Außenantenne und mit der Innenantenne in Verbindung, wobei die Übertragungsleitung durch die in der Platte zwischen der Außenantenne und der Innenantenne befindliche Durchbrechung hindurchgeführt ist. Die Innenantenne übermittelt RF-Signale, die von dem in der Insassenkabine befindlichen, internen RF-Gerät gewonnen werden, durch die Übertragungsleitung zu der Außenantenne und die Außenantenne übermittelt von dem externen RF-Gerät gewonnene RF-Signale durch die Übertragungsleitung zu der Innenantenne.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich die Innenantenne an einer Fahrzeug-Dachkonsole, einer Fahrzeug-Mittelkonsole, einer Instrumententafel, einer A-Säule, einer B-Säule, einer C-Säule, einer D-Säule, einer integrierten Mittelkonsolen-Oberschale, einer Frontscheibe, einer Heckscheibe, einem Schiebedach oder an Insassensitzen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich die Außenantenne an einem Dach des Fahrzeugs bzw. einer Motorhauben-Basis bzw. einem seitlichen Rückspiegel bzw. einem Scheinwerfer bzw. einer Schlussleuchte bzw. an zentral hochgesetzten Bremsleuchten (Center High Mounted Stop Lamps: CHMSL) bzw. an einer Frontscheibe bzw. einer Heckscheibe bzw. einem Schiebedach bzw. einer Kofferraumdeckel-Antenne.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Außenantenne um eine Patchantenne mit einer Groundplane.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Außenantenne an einer Fahrzeug-Außenantenne angebracht, wobei die Fahrzeug-Außenantenne dazu benutzt wird, RF-Signale an ein fahrzeugeigenes Sende-/Empfangsgerät zu übertragen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Innenantenne um eine Patchantenne.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt die Innenantenne ein im Allgemeinen halbkugelförmiges RF-Muster innerhalb der Insassenkabine bereit.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Innenantenne so dimensioniert, dass sie entweder globale Positionsbestimmungssignale (GPS-Signale), satellitengestützte Digitalaudio-Rundfunksignale (SDARS-Signale), oder Mobiltelefonsignale empfangt und überträgt.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Außenantenne und/oder der Innenantenne um Passivantennen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Datenübertragungsleitung um ein Koaxialkabel.
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Außerdem wird ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Radiofrequenzsignalen (RF-Signalen) von einem Fahrzeug aus offenbart. Das Fahrzeug weist eine Wand mit einer Außenfläche und einer der Außenfläche im Allgemeinen entgegengesetzten Innenfläche auf. Die Innenfläche und die Außenfläche wirken zusammen, um eine Durchbrechung zu schaffen. Das Verfahren umfasst, dass ein erstes RF-Signal von einem externen RF-Gerät zu einer Außenantenne übertragen wird. Die Außenantenne ist an der Außenfläche der Wand angeordnet. Das Verfahren umfasst weiterhin den Schritt, dass das erste RF-Signal von der Außenantenne durch eine Datenübertragungsleitung zu einer innerhalb der Insassenkabine befindlichen Innenantenne übermittelt wird. Die Wand definiert eine Außenumgebung und die Insassenkabine, wobei die Datenübertragungsleitung gleichermaßen mit der Außenantenne und der Innenantenne in Verbindung steht und durch die Durchbrechung in der Wand hindurchgeführt ist. Das Verfahren umfasst weiterhin den Schritt, dass das erste RF-Signal von der Innenantenne dergestalt zu der Insassenkabine hin ausgestrahlt wird, dass ein internes RF-Gerät das erste RF-Signal empfangt. Das Verfahren umfasst weiterhin den Schritt, dass ein zweites RF-Signal von dem internen RF-Gerät zu der Innenantenne übertragen wird. Schließlich umfasst das Verfahren den Schritt, dass das zweite RF-Signal von der Innenantenne durch die Übertragungsleitung zu der Außenantenne übermittelt wird.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass das zweite RF-Signal von der Außenantenne zu dem externen RF-Gerät übertragen wird.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass die Innenantenne an einer Fahrzeug-Dachkonsole oder an einer Fahrzeug-Mittelkonsole oder einer Instrumententafel oder einer A-Säule oder einer B-Säule oder einer C-Säule oder einer D-Säule oder einer integrierten Mittelkonsolen-Oberschale oder einer Frontscheibe oder einer Heckscheibe oder einem Schiebedach oder an Insassensitzen angebracht wird.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass die Außenantenne an einem Dach des Fahrzeugs oder an einer Motorhauben-Basis oder einem seitlichen Rückspiegel oder einem Scheinwerfer oder einer Schlussleuchte oder einer zentral hochgesetzten Bremsleuchte (CHMSL) oder einer Frontscheibe oder einer Heckscheibe oder einem Schiebedach oder an einer Kofferraumdeckel-Antenne angeordnet wird.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass die Außenantenne in Form einer Patchantenne mit einer Groundplane gebildet wird.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass die Außenantenne an einer Fahrzeug-Außenantenne angebracht wird, wobei die Fahrzeug-Außenantenne dazu verwendet wird, RF-Signale zu einem fahrzeugeigenen Sende-/Empfangsgerät zu übertragen.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass die Innenantenne in Form einer Patchantenne gebildet wird.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass durch die Innenantenne innerhalb der Insassenkabine ein im Allgemeinen halbkugelförmiges RF-Muster bereitgestellt wird.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass die Innenantenne dergestalt dimensioniert wird, dass sie entweder globale Positionsbestimmungssignale (GPS-Signale), satellitengestützte Digitalaudio-Rundfunksignale (SDARS-Signale), oder Mobiltelefonsignale empfängt und überträgt.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt, dass die Außenantenne und/oder die Innenantenne in Form von Passivantennen gebildet werden.
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Weitere Anwendbarkeitsbereiche werden aus der hier dargebotenen Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zu Veranschaulichungszwecken bestimmt sind, und es soll dadurch der Umfang der vorliegenden Offenbarung keineswegs eingeschränkt werden.
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ZEICHNUNGEN
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
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1 ist eine schematische Veranschaulichung einer beispielhaften Antennenanordnung mit zwei Antennen an einem Fahrzeug;
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2 veranschaulicht eine Außenansicht des in 1 gezeigten Fahrzeugs;
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3A veranschaulicht einen Abschnitt eines Innenraums des in 1 gezeigten Fahrzeugs; und
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3B veranschaulicht einen Abschnitt des Innenraums des in 1 gezeigten Fahrzeugs.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die nachfolgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und es sollen dadurch die vorliegende Offenbarung bzw. deren Anwendung oder deren Nutzungsbereiche nicht eingeschränkt werden.
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In 1, auf welche nun Bezug genommen wird, ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs allgemein durch die Bezugszahl 10 angegeben, wobei ein Antennensystem 20 zum Empfangen von Radiofrequenzsignalen (RF-Signalen) mit dem Fahrzeug 10 verbunden ist. Das Antennensystem 20 umfasst eine Außenantenne 22 und eine Innenantenne 24, die jeweils RF-Signale übertragen und empfangen, sowie eine Datenübertragungsleitung 26, die dazu verwendet wird, RF-Signale zwischen der Außenantenne 22 und der Innenantenne 24 zu übermitteln. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Wand 30 mit einer Außenfläche 32 und einer Innenfläche 34, die im Allgemeinen der Außenfläche 32 entgegengesetzt angeordnet ist. Die Außenfläche 32 und die Innenfläche 34 wirken zusammen, um eine Durchbrechung 36 in der Wand 30 zu schaffen. Die Wand 30 ist aus einem Material gebildet, das im Allgemeinen für RF-Signale nicht durchlässig ist. In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Wand 30 um das Dach des Fahrzeugs 10 und ist diese aus einem metallischen Material wie beispielsweise einer Stahllegierung gebildet. Alternativ dazu kann es sich bei der Wand 30 auch um eine Glasscheibe wie beispielsweise die Heckscheibe des Fahrzeugs 10 handeln. Die Glasscheibe ist mit einer Glasbeschichtung zur Regulierung der Sonneneinstrahlung überzogen, die im Allgemeinen für RF-Signale nicht durchlässig ist.
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Die Wand 30 definiert eine Außenumgebung 44 und eine Insassenkabine 46 des Fahrzeugs 10. Die Außenumgebung 44 umfasst die außerhalb des Fahrzeugs 10 gelegene Umgebung, während die Insassenkabine 46 die Umgebung innerhalb des Fahrzeugs 10 umfasst. Bei der Außenumgebung 44 handelt es sich typischerweise um jede beliebige Art von Freiluftumgebung. Die Insassenkabine 46 umfasst einen Bereich zwischen einem Himmel 48 und der Wand 30 sowie das Innere des Fahrzeugs 10. Die Außenantenne 22 befindet sich in der Außenumgebung 44, und das Innenantennenelement 24 befindet sich innerhalb der Insassenkabine 46. Obwohl in 1–3B das Antennensystem 20 als in einem Fahrzeug verwendet veranschaulicht ist, ist für den Fachmann festzustellen, dass das Antennensystem 20 in jeder beliebigen Anwendung, bei welcher RF-Signale übertragen oder empfangen werden, zum Einsatz kommen kann.
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Die Durchbrechung 36 ist dergestalt dimensioniert und in der Wand 30 angeordnet, dass die Übertragungsleitung 26 durch die Durchbrechung 36 hindurchgeführt werden kann. Die Durchbrechung 36 ermöglicht es, dass sich die Übertragungsleitung 26 gleichermaßen in der Außenumgebung 44 und in der Insassenkabine 46 befindet. In der gezeigten Ausführungsform steht ein erstes Ende 28 der Übertragungsleitung 26 in elektrischer Verbindung mit der Innenantenne 24 und steht ein zweites Ende 29 der Übertragungsleitung 26 in elektrischer Verbindung mit der Außenantenne 22, wodurch die in der Außenumgebung 44 befindliche Außenantenne 24 mit der in der Insassenkabine 46 befindlichen Innenantenne 24 verbunden ist. Bei der Übertragungsleitung 26 kann es sich um jede beliebige Art von Übertragungsleitung, welche RF-Signale befördert, beispielsweise um ein Koaxialkabel, handeln. In einer Ausführungsform ist ein jedes der Enden 28 und 29 der Übertragungsleitung 26 jeweils durch eine Koaxialspeisung (nicht gezeigt) mit der Außen- und der Innenantenne 22 und 24 verbunden.
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Die Insassenkabine 46 des Fahrzeugs 10 weist typischerweise einen schlechten oder überhaupt keinen RF-Signalempfang auf. Dies ist dadurch bedingt, dass das Fahrzeug 10 ein Dach aufweist, das aus einem metallischen Material gebildet ist, und das Fahrzeugglas typischerweise mit einer Glasbeschichtung zur Regulierung der Sonneneinstrahlung überzogen ist. Das Dach und das beschichtete Fahrzeugglas sind im Allgemeinen für RF-Signale nicht durchlässig. In 2, die nun erörtert wird, ist eine Veranschaulichung des Äußeren des Fahrzeugs 10 gezeigt. Das Fahrzeug 10 weist ein Dach 50 auf, das aus einem metallischen Material wie beispielsweise einer Stahllegierung gebildet ist. Das Fahrzeug 10 umfasst außerdem eine Frontscheibe 52, eine Heckscheibe 54, ein Schiebedach 56 und Seitenfenster 58, die mit einer Glasbeschichtung zur Regulierung der Sonneneinstrahlung überzogen sind, durch welche die Übertragung von RF-Signalen in wesentlichem Ausmaß gestört wird. Folglich wird das Antennensystem 20 dazu benutzt, RF-Signale zwischen der Insassenkabine 46 und der Außenumgebung 44 zu übermitteln (1).
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Die Außenantenne 22 kann entlang einer beliebigen Außenfläche des Fahrzeugs 10 angeordnet sein, an der die Montage der Außenantenne 22 möglich ist. In der gezeigten Veranschaulichung ist die Außenantenne 22 auf dem Dach 50 des Fahrzeugs 10 angebracht. In einer anderen Ausführungsform könnte die Außenantenne 22 jedoch auch an einer Motorhauben-Basis 60, einem seitlichen Rückspiegel 62, einem Scheinwerfer 64, einer Schlussleuchte 66, an zentral hochgesetzten Bremsleuchten (CHMSL) 68, an der Frontscheibe 52, der Heckscheibe 54, dem Schiebedach 56 oder an einem Kofferraumdeckel 70 angebracht sein. Unter erneuter Erörterung von 1 kann die Innenantenne 24 an jeder beliebigen Stelle innerhalb der Insassenkabine 46 positioniert sein, die es ermöglicht, dass die Innenantenne 24 innerhalb der Insassenkabine 46 befindliche RF-Signale empfängt und überträgt. In 1 ist die Innenantenne 24 in einer Dachkonsole 74 des Fahrzeugs 10 positioniert veranschaulicht, es versteht sich jedoch, dass die Innenantenne 24 auch an anderen Stellen positioniert sein kann. Beispielsweise könnte die Innenantenne 24, wie in 3A–3B erörtert, in einer Fahrzeug-Mittelkonsole 76, einer Instrumententafel 78, einer A-, B-, C- oder D-Säule 80, einer integrierten Mittelkonsolen-Oberschale 82, in der Frontscheibe 52 (2), der Heckscheibe 54 (2), dem Schiebedach 56 oder den Insassensitzen 84 positioniert sein. Während also in der Ausführungsform in 1 die Außenantenne 22 als am Dach montierte Antenne und die Innenantenne 24 in der Dachkonsole 74 befindlich veranschaulicht sind, existieren auch andere Unterbringungsoptionen für die Außen- und die Innenantenne 22 und 24. Dies bedeutet, dass das Antennensystem 20 dergestalt untergebracht sein kann, dass die Außenantenne 22 an verschiedenen Stellen entlang der Außenfläche des Fahrzeugs 10 positioniert sein kann. Gleichzeitig kann auch die Innenantenne 24 an verschiedenen Stellen innerhalb der Insassenkabine 46 positioniert sein. Folglich können die Außen- und die Innenantenne 22 und 24 in dem Bestreben um eine bestmögliche Anpassung an die besonderen Unterbringungsbeschränkungen eines spezifischen Fahrzeugs an verschiedenen Stellen entweder in oder an dem Fahrzeug positioniert sein. Die Anbringungsstellen der Außen- und der Innenantenne 22 und 24 können auch an die Kabeldämpfung der Übertragungsleitung 26 angepasst positioniert sein. Im Speziellen können die Unterbringungsorte der Innen- und der Außenantenne 22 und 24 von der verfügbaren Länge der Übertragungsleitung 26 abhängig sein, da eine längere Datenübertragungsleitung 26 zu einer größeren Signaldämpfung führt.
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In der gezeigten Ausführungsform weist das Antennensystem 20 eine passive Bauweise auf. Das bedeutet, dass die Außen- und die Innenantenne 22 und 24 jeweils keinen Verstärker umfassen. Es ist jedoch für den Fachmann festzustellen, dass das Antennensystem 20 auch eine aktive Bauweise umfassen kann, was bedeutet, dass die Außen- und die Innenantenne 22 und 24 jeweils mit einem Verstärker ausgestattet sind. Im Spezifischen könnten die Antennen 22, 24 eine aktive Bauweise und einen Zweiwege-Verstärker aufweisen. Es kann jedoch in manchen Ausführungsformen kastengünstiger sein, statt dessen eine passive Bauweise zu verwenden, zumal bei einer passiven Bauweise kein Verstärker benötigt wird, wodurch eine Kostensenkung und eine geringere Komplexität des Antennensystems 20 erreicht werden. Darüber hinaus stellt die passive Bauweise keinen elektrischen Verbraucher dar und würde typischerweise den Stromverbrauch oder den Energiebedarf des Fahrzeugs 10 nicht negativ beeinflussen.
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In der in 1 gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei der Außenantenne 22 um eine Patchantenne mit einer Groundplane. In 1 ist die Außenantenne 22 zwar als eine Patchantenne veranschaulicht, es ist jedoch für den Fachmann feststellbar, dass auch andere Arten von Antennen verwendet werden können. In einer anderen Ausführungsform könnte es sich bei der Außenantenne 22 beispielsweise um eine Spiegelantenne handeln. Die Außenantenne 22 kann auch an einer Fahrzeugantenne 90 angebracht oder in diese integriert sein. Bei der Fahrzeugantenne 90 kann es sich um jede beliebige Art von extern montierter Antenne handeln, die dazu verwendet wird, RF-Signale an das Sende-/Empfangsgerät 92 des Fahrzeugs 10 zu übertragen. in 1 ist die Außenantenne 90 als eine Haifischantenne veranschaulicht, es versteht sich jedoch, dass auch andere Arten von Antennen verwendet werden können. Verschiedene andere Arten von Antennen (nicht veranschaulicht), die dazu verwendet werden, verschiedene Arten von RF-Signalen zu übertragen und zu empfangen, können sich innerhalb der Fahrzeugantenne 90 befinden. Beispielsweise könnte die Fahrzeugantenne 90 eine Antenne für satellitengestützte Digitalaudio-Rundfunksignale (SDARS-Signale) oder eine Mobiltelefonantenne zusätzlich zu der Außenantenne 90 umfassen. Die anderen innerhalb der Fahrzeugantenne 90 befindlichen Antennen sind jeweils durch eine Datenleitung 94 mit dem entsprechenden Sende-/Empfangsgerät 92 des Fahrzeugs verbunden. Bei der Datenleitung 94 kann es sich um jede beliebige Art von Übertragungsleitung zur Beförderung von Radiofrequenzsignalen, beispielsweise um ein Koaxialkabel, handeln. In 1 sind zwei getrennte, fahrzeugeigene Sende-/Empfangsgeräte 92, nämlich ein Mobiltelefon-Sendeempfänger und ein SDARS-Sendeempfänger veranschaulicht.
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In 1 ist die Innenantenne 24 als eine Patchantenne veranschaulicht, es ist jedoch für den Fachmann feststellbar, dass auch andere Arten von Antennen verwendet werden können. Die Patchantenne kann für eine bestimmte Frequenz dimensioniert sein. Ist es etwa erwünscht, SDARS-Signale durchzulassen, so kann die Patchantenne so dimensioniert sein, dass sie SDARS-Signale überträgt und empfängt. Alternativ dazu könnte in einem anderen Beispiel die Patchantenne so dimensioniert sein, dass sie Mobiltelefonsignale überträgt und empfängt. In einem Beispiel kann es sich bei der Innenantenne 24 um mehrere Patchantennen handeln, die so integriert sind, dass sie verschiedene Arten von Signalen empfangen, wie beispielsweise eine Patchantenne, die gleichermaßen SDARS- und GPS-Signale empfangt.
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Die Übertragungsleitung 26 übermittelt RF-Signale zwischen der Außenantenne 24 und der Innenantenne 22, Im Speziellen übermittelt die Innenantenne 24 von der Insassenkabine 46 gewonnene RF-Signale durch die Übertragungsleitung 26 zu der Außenantenne 22. Die Außenantenne 22 übermittelt von der Außenumgebung 44 gewonnene RF-Signale durch die Übertragungsleitung 26 zu der Innenantenne 24. Befindet sich ein tragbares elektronisches RF-Gerät (nicht gezeigt) in der Insassenkabine 46 des Fahrzeugs 10, so ist das elektronische RF-Gerät im Allgemeinen nicht in der Lage, RF-Signale an ein in der Außenumgebung 44 befindliches, externes RF-Gerät zu senden oder solche Signale von diesem zu empfangen. Dies ist durch einen typischerweise schlechten oder überhaupt nicht vorhandenen RF-Signalempfang in der Insassenkabine 46 des Fahrzeugs bedingt, da das Dach 50 die Frontscheibe 52, die Heckscheibe 54 und das Schiebedach 56 (2) aus Materialien gebildet sind, die im Allgemeinen für RF-Signale nicht durchlässig sind. Bei dem tragbaren elektronischen RF-Gerät kann es sich um jede beliebige Art von tragbarem elektronischem Gerät handeln, das in der Lage ist, RF-Signale zu übertragen, RF-Signale zu empfangen, oder das beides in sich vereint. Beispielsweise könnte es sich bei dem elektronischen RF-Gerät um ein Mobiltelefon, einen Laptop-Computer mit drahtloser Internetverbindung, ein AM/FM-Radio oder um ein mobiles Navigationsgerät (Personal Navigation Device, PND) handeln. Bei dem externen RF-Gerät handelt es sich um jede beliebige in der Umgebung außerhalb der Insassenkabine 46 des Fahrzeugs 10 befindliche Art von Anlage, welche in der Lage ist, RF-Signale zu übertragen, RF-Signale zu empfangen, oder welche beides in sich vereint. Beispielsweise könnte es sich bei dem externen RF-Gerät um einen GPS-Satelliten, einen Mobiltelefon-Sendeturm, einen AM-Funkturm oder einen FM-Funkturm handeln.
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In einem Beispiel können, wenn sich ein tragbares elektronisches RF-Gerät, wie beispielsweise ein mobiles Navigationsgerät, in einer Insassenkabine 46 des Fahrzeugs befindet, die RF-Signale im Allgemeinen nicht durch die Wand 30 hindurchdringen und mit einem externen RF-Gerät, wie beispielsweise einem GPS-Satelliten, kommunizieren. Stattdessen überträgt das Antennensystem 20 die RF-Signale von der Insassenkabine 46 zu dem außerhalb des Fahrzeugs 10 befindlichen Satelliten. Als Erstes übermittelt das tragbare elektronische RF-Gerät ein RF-Signal zu der Innenantenne 24. Das RF-Signal wird von der Innenantenne 24 durch die Übertragungsleitung 26 zu der Außenantenne 22 übermittelt. Die Außenantenne 22 übermittelt das RF-Signal an einen Satelliten, wobei das RF-Signal Daten wie beispielsweise die Position des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Erde enthält. Der Satellit übermittelt daraufhin ein RF-Signal an die Außenantenne 22, welches Daten wie beispielsweise Richtungsdaten von der gegenwärtigen Fahrzeugposition zu einem anderen, vorbestimmten Zielort enthält. Das RF-Signal wird von der Außenantenne 22 durch die Übertragungsleitung 25 zu der Innenantenne 24 übermittelt. Die Innenantenne 24 strahlt sodann das RF-Signal in die Insassenkabine 46 hinein aus und stellt damit ein RF-Signal für das tragbare elektronische RF-Gerät bereit. In der veranschaulichten Ausführungsform stellt die Antenne 24 ein im Allgemeinen halbkugelförmiges Muster 96 innerhalb der Insassenkabine 46 bereit, es versteht sich jedoch, dass die Innenantenne 24 auch andere, unterschiedliche Arten von Antennenmustern ausstrahlen kann.
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In 1 ist eine Befestigungsvorrichtung 98 veranschaulicht, die dazu verwendet wird, die Außenantenne 22 an der Außenfläche 32 der Wand 30 und die Innenantenne 24 im Inneren der Insassenkabine 46 zu positionieren. Bei der Befestigungsvorrichtung 98 kann es sich um jede beliebige Art von Befestigungselement handeln, wie beispielsweise einen Schraubenbolzen, welche dazu verwendet wird, die Außenantennen 22 an der Wand 30 zu befestigen. Die Antennenanordnung 20 kann während der Produktion auf dem Fahrzeug 10 installiert werden. Alternativ dazu handelt es sich bei der Antennenanordnung 20 um eine Nachrüsteinheit, wobei die Durchbrechung 36 nachträglich an dem Fahrzeug 10 angebracht werden könnte und die Außen- und die Innenantenne 22 und 24 sowie die Übertragungsleitung 26 nach der Produktion installiert werden könnten.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 1–3B wird nun ein Verfahren zum Übermitteln eines RF-Signals mit dem Antennensystem 20 besprochen. Das Verfahren beginnt bei einem ersten Schritt, in dem das die Außenantenne 22 und die Innenantenne 24 umfassende Antennensystem 20 geschaffen wird. Die Außenfläche 32 und die Innenfläche 34 der Wand 30 wirken zusammen, um die Durchbrechung 36 zu schaffen. Die Durchbrechung ist dergestalt in der Wand 30 angeordnet und dimensioniert, dass die Übertragungsleitung 26 durch die Durchbrechung 36 hindurchgeführt werden kann, wodurch die in der Außenumgebung 44 befindliche Außenantenne 22 mit der in der Insassenkabine 46 befindlichen Innenantenne 24 verbunden wird. In einer Ausführungsform ist das Antennensystem 20 mit dem Fahrzeug 10 verbunden, es versteht sich jedoch, dass das Antennensystem 20 ebenso gut auch in anderen Anwendungen zum Einsatz kommen kann. Das Verfahren schreitet sodann zu einem zweiten Schritt voran.
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In dem zweiten Schritt wird ein erstes RF-Signal von einem externen RF-Gerät zu der Außenantenne 22 übertragen. Bei dem ersten RF-Signal kann es sich um jedes beliebige Radiofrequenzsignal, wie beispielsweise ein Mobiltelefonsignal, handeln. Bei der externen RF-Anlage handelt es sich um jede beliebige Art von Anlage, die in der Lage ist, RF-Signale zu übertragen, RF-Signale zu empfangen, oder die beides in sich vereint. Beispielsweise könnte es sich bei der externen RF-Anlage um einen GPS-Satelliten, einen Mobiltelefon-Sendeturm und einen FM- oder einen AM-Funkturm handeln. Das Verfahren kann sodann zu einem dritten Schritt voranschreiten.
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In dem dritten Schritt wird das erste RF-Signal von der Außenantenne 22 durch die Übertragungsleitung 26 zu der Innenantenne 24 übermittelt. Die Übertragungsleitung 26 übermittelt RF-Signale zwischen der Außenantenne 22 und der Innenantenne 24. Im Speziellen übermittelt die Außenantenne 22 von der Außenumgebung 44 gewonnene RF-Signale durch die Übertragungsleitung 26 zu der Innenantenne 24. Das Verfahren kann sodann zu einem vierten Schritt voranschreiten.
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In dem vierten Schritt wird das erste RF-Signal von der Innenantenne 24 in die Insassenkabine 46 hinein ausgestrahlt, so dass das elektronische RF-Gerät das erste RF-Signal empfangt. Beispielsweise ist in 1 die Innenantenne 24 veranschaulicht, die innerhalb der Insassenkabine 46 ein im Allgemeinen halbkugelförmiges Muster 96 bereitstellt. Es versteht sich jedoch, dass die Innenantenne 24 ebenso gut auch andere, unterschiedliche Arten von Antennenmustern ausstrahlen kann. Das Verfahren kann sodann zu einem fünften Schritt voranschreiten.
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In dem fünften Schritt wird ein von dem elektronischen RF-Gerät kommendes, zweites RF-Signal zu der Innenantenne 24 übertragen. Bei dem elektronischen RF-Gerät handelt es sich um jedes beliebige elektronische Gerät, das in der Lage ist, RF-Signale zu übertragen, RF-Signale zu empfangen, oder das beides in sich vereint. In dem fünften Schritt überträgt das elektronische RF-Gerät das zweite RF-Signal innerhalb der Insassenkabine 46 des Fahrzeugs 10 und empfängt die Innenantenne 24 das zweite RF-Signal. Das Verfahren kann sodann zu einem sechsten Schritt voranschreiten.
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In dem sechsten Schritt wird das zweite RF-Signal von der Innenantenne 24 durch die Übertragungsleitung 26 zu der Außenantenne 22 übermittelt. Im Speziellen übermittelt die Innenantenne 24 von der Insassenkabine 46 gewonnene RF-Signale durch die Übertragungsleitung 26 zu der Außenantenne 22. Das Verfahren kann sodann zu einem siebten Schritt voranschreiten.
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In dem siebten Schritt wird das zweite RF-Signal von der Außenantenne 22 zu dem externen RF-Gerät übertragen. Handelt es sich bei dem RF-Signal beispielsweise um ein GPS-Signal, so wird das zweite RF-Signal an einen GPS-Satelliten übermittelt. Das zweite RF-Signal kann Daten wie beispielsweise die Position des Fahrzeugs 10 in Bezug auf die Erde umfassen. In einer Ausführungsform kann das Verfahren sodann mit einem Rücksprung zu dem zweiten Schritt fortsetzen. Der GPS-Satellit könnte dann beispielsweise ein RF-Signal, welches Daten wie beispielsweise Richtungsdaten von der gegenwärtigen Fahrzeugposition zu einem anderen, vorbestimmten Zielort umfasst, an die Außenantenne 22 übermitteln. Alternativ dazu kann das Verfahren sodann enden.
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Die Beschreibung der Erfindung hat lediglich Beispielcharakter und Variationen davon, die nicht von dem Hauptinhalt der Erfindung abweichen, sollen in den Umfang der Erfindung fallen. Solche Variationen sollen nicht als Abweichung von der Wesensart und dem Umfang der Erfindung betrachtet werden.
