DE102016224926A1 - Communication device for a motor vehicle and method for contacting a printed circuit board with an antenna of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug, umfassend zumindest eine Antenne (2) und eine Leiterplatte (5) einer elektronischen Kontrolleinheit (3), wobei die Antenne (2) und die Leiterplatte (5) mittels zumindest einer flexiblen Leitung (7) zur elektrischen Kontaktierung der Antenne (2) und der Leiterplatte (5) verbunden sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung.The invention relates to a communication device (1) for a vehicle, comprising at least one antenna (2) and a printed circuit board (5) of an electronic control unit (3), wherein the antenna (2) and the printed circuit board (5) are connected by means of at least one flexible cable (5). 7) for electrically contacting the antenna (2) and the printed circuit board (5) are connected. Furthermore, the invention relates to a method for mounting the communication device according to the invention.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Montage der Kommunikationsvorrichtung.The present invention relates to a communication device for a motor vehicle and a method for assembling the communication device.
Um eine elektronische Kontrolleinheit (ECU) einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsvorrichtung, die bsp. mit 5,9 GHz funkt, örtlich möglichst nah an eine zugehörige Antenne zu platzieren, soll die elektronische Kontrolleinheit möglichst direkt an die Antenne angebaut werden. Um eine Montage beispielsweise an einem Fahrzeugdach eines Fahrzeugs zu ermöglichen werden die Antenne und ECU separat gefertigt, meist auch von verschiedenen Zuliefern, und anschließend mit Steckern elektrisch verbunden. To an electronic control unit (ECU) of a vehicle-to-X communication device, the bsp. With 5.9 GHz radio, to place locally as close as possible to an associated antenna, the electronic control unit should be mounted as directly as possible to the antenna. In order to allow mounting, for example, on a vehicle roof of a vehicle, the antenna and ECU are manufactured separately, usually from different suppliers, and then electrically connected with plugs.
Nachteilig hieran ist, dass die Fertigungstoleranzen schwierig zu kontrollieren sind, da mehrere HF-Stecker gleichzeitig vollen Kontakt herstellen müssen. Wenn die ganze Toleranzkette betrachtet wird, müssten die Stecker derart sein, dass diese aktuell bis zu 1 mm ausgleichen können müssen.The disadvantage of this is that the manufacturing tolerances are difficult to control, since several RF connectors must simultaneously make full contact. If the whole tolerance chain is considered, the plugs would have to be such that they can currently compensate up to 1 mm.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen, mittels der vorhandene Fertigungstoleranzen in verbesserter Weise ausgeglichen werden können.The object of the invention is thus to provide a communication device by means of which existing manufacturing tolerances can be compensated in an improved manner.
Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend zumindest eine Antenne und eine Leiterplatte einer elektronischen Kontrolleinheit, wobei die Antenne und die Leiterplatte mittels zumindest einer flexiblen Leitung zur elektrischen Kontaktierung der Antenne und der Leiterplatte verbunden sind.The invention relates to a communication device for a vehicle, comprising at least one antenna and a printed circuit board of an electronic control unit, wherein the antenna and the printed circuit board are connected by means of at least one flexible cable for electrically contacting the antenna and the printed circuit board.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass anstelle üblicherweise verwendeter starrer Steckverbinder bevorzugt zumindest eine flexible Leitung zur Kontaktierung der Leiterplatte der elektronischen Kontrolleinheit und der Antenne verwendet wird. Insbesondere weisen die Leiterplatte und/oder die Antenne für die Kontaktierung vorgesehene Kontaktbereiche auf. Insbesondere auf Seiten der Antenne kann hierfür auch eine separate Leiterplatte vorgesehen sein. In vorteilhafter Weise kann durch die Erfindung somit ein Ausgleich von mechanischen Toleranzen der Komponenten der Kommunikationsvorrichtung realisiert werden. Zweckmäßigerweise sind entsprechende Kontaktierungsmittel, wie beispielsweise Kontaktstifte zur Realisierung einer Steckverbindung oder Lötkontakte zur Bildung einer stoffschlüssigen Verbindung, auf Seiten der Leiterplatte der elektronischen Kontrolleinheit und auf Seiten der Antenne bzw. einer dieser zugeordneten Leiterplatte/Elektronik vorgesehen. Es sei verstanden, dass die Antenne auch eine Leiterplatte aufweisen kann mit welcher im Rahmen der Erfindung die elektrische Kontaktierung mit der flexiblen Leitung besteht. The invention is based on the idea that instead of the commonly used rigid connector preferably at least one flexible cable for contacting the circuit board of the electronic control unit and the antenna is used. In particular, the printed circuit board and / or the antenna for the contacting provided contact areas. In particular, on the part of the antenna, a separate circuit board can be provided for this purpose. Advantageously, a compensation of mechanical tolerances of the components of the communication device can thus be realized by the invention. Expediently, corresponding contacting means, such as, for example, contact pins for realizing a plug connection or solder contacts for forming a material connection, are provided on the side of the printed circuit board of the electronic control unit and on the side of the antenna or a printed circuit board / electronics assigned thereto. It should be understood that the antenna may also have a printed circuit board with which in the context of the invention, the electrical contact with the flexible line.
Zweckmäßigerweise wird die Kommunikationsvorrichtung mechanisch an einer Komponente des Fahrzeugs, insbesondere ein Fahrzeugdach oder beispielsweise im Falle eines Cabrios einer Heckklappe eines Kofferraums, montiert, wobei die elektronische Kontrolleinheit vorzugsweise auf Seite des Fahrzeuginnenraums und die Antenne zur Realisierung der drahtlosen Kommunikation auf einer Fahrzeugaußenseite angeordnet ist. Für die Durchführung der flexiblen Leitung ist entsprechend vorzugsweise zumindest eine Durchführungsöffnung vorgesehen. Conveniently, the communication device is mechanically mounted on a component of the vehicle, in particular a vehicle roof or for example in the case of a convertible tailgate of a trunk, wherein the electronic control unit is preferably arranged on the side of the vehicle interior and the antenna for implementing the wireless communication on a vehicle outside. For the implementation of the flexible line is preferably provided according to at least one passage opening.
Zur elektrischen Kontaktierung der Antenne mit der flexiblen Leitung und/oder der Leiterplatte mit der flexiblen Leitung ist bevorzugt zumindest eine Steckverbindung vorgesehen ist. Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Steckverbindung lediglich auf Seite der Leiterplatte der elektronischen Kontrolleinheit vorgesehen. For electrical contacting of the antenna with the flexible line and / or the printed circuit board with the flexible line is preferably provided at least one connector. According to an advantageous development, a plug connection is provided only on the side of the printed circuit board of the electronic control unit.
Die zumindest eine Steckverbindung ist zweckmäßigerweise mittels eines FAKRA-Steckverbinders realisiert. Dies ist vorteilhaft, da alternative HF-Stecker oftmals nicht für die Verwendung im Auto zugelassen sind, wenn diese eine Verbindung zwischen verschiedenen Komponenten herstellen sollen.The at least one connector is expediently realized by means of a FAKRA connector. This is advantageous because alternative RF connectors are often not approved for use in the car, if they are to establish a connection between different components.
Einer bevorzugten Ausführungsform nach ist zur elektrischen Kontaktierung der Antenne mit der flexiblen Leitung oder der Leiterplatte mit der flexiblen Leitung eine stoffschlüssige Kontaktierung vorgesehen.According to a preferred embodiment, a cohesive contacting is provided for electrically contacting the antenna with the flexible line or the printed circuit board with the flexible line.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung ist die flexible Leitung länger ausgestaltet, als dies für eine direkte Verbindung der Antenne mit der Leiterplatte notwendig wäre.According to a particularly preferred embodiment of the communication device according to the invention, the flexible line is made longer than would be necessary for a direct connection of the antenna to the circuit board.
Die Länge der flexiblen Leitung ist insbesondere in der Weise ausgestaltet, dass eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne während einer Montage der Kommunikationsvorrichtung an einer Komponente des Fahrzeugs realisierbar ist.The length of the flexible line is designed in particular in such a way that an electrical contacting of the printed circuit board with the antenna during assembly of the communication device to a component of the vehicle can be realized.
Ein Gehäuse der elektronischen Kontrolleinheit und/oder ein Gehäuse der Antenne weist vorzugsweise Raum zur Aufnahme der überlangen flexiblen Leitung im montierten Zustand auf.A housing of the electronic control unit and / or a housing of the antenna preferably has space for receiving the overlong flexible line in the assembled state.
Die flexible Leitung ist der Antenne insbesondere derart zugeordnet, dass die Kontaktierung der Leiterplatte mit der flexiblen Leitung während eines Montageprozesses an einer Komponente des Fahrzeugs zeitlich nachfolgend zur Kontaktierung der Antenne mit der flexiblen Leitung realisierbar ist.The flexible line is assigned to the antenna in particular such that the contacting of the printed circuit board with the flexible line during a mounting process on a component of the Vehicle temporally subsequent to contacting the antenna with the flexible line can be realized.
Die flexible Leitung ist der Antenne zweckmäßigerweise derart zugeordnet, dass die flexible Leitung vor einer Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne elektrisch kontaktiert ist und/oder aus einem Gehäuse der Antenne in der Weise herausragt, dass während einer Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne, die flexible Leitung mittels eines Steckverbinders mit der Leiterplatte verbindbar ist. The flexible line is expediently assigned to the antenna in such a way that the flexible line is electrically contacted with the antenna prior to contacting the printed circuit board and / or protrudes from a housing of the antenna in such a way that during flexible contacting of the printed circuit board with the antenna Line is connected by means of a connector to the circuit board.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Montage einer Kommunikationsvorrichtung an einer Komponente eines Fahrzeugs, wobei zumindest eine Leiterplatte einer elektronischen Kontrolleinheit mit wenigstens einer Antenne elektrisch kontaktiert wird, wobei die Antenne und die Leiterplatte während der Montage mittels zumindest einer flexiblen Leitung zur elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne verbunden werden.The invention also relates to a method for mounting a communication device to a component of a vehicle, wherein at least one printed circuit board of an electronic control unit is electrically contacted with at least one antenna, wherein the antenna and the printed circuit board during assembly by means of at least one flexible cable for electrical contacting of the printed circuit board be connected to the antenna.
Entsprechend einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zumindest eine flexible Leitung, vor einer Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne, elektrisch mit der Antenne kontaktiert und/oder derart angeordnet, dass diese aus einem Gehäuse der Antenne herausragt, wobei die flexible Leitung während einer Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne mittels einer Steckverbindung mit der Leiterplatte verbunden wird.According to a development of the method according to the invention, the at least one flexible line, before contacting the circuit board with the antenna, electrically contacted with the antenna and / or arranged so that it protrudes from a housing of the antenna, wherein the flexible conduit during a contacting of Printed circuit board is connected to the antenna by means of a plug connection with the circuit board.
Bevorzugt ist die Kommunikationsvorrichtung zur Fahrzeug-zu-X-Kommunikation ausgestaltet, wobei unter einer solchen insbesondere eine Kommunikationsvorrichtung zur Bildung eines Knoten eines Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerks verstanden wird. The communication device is preferably designed for vehicle-to-X communication, whereby such a device is understood to mean in particular a communication device for forming a node of a vehicle ad hoc network.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Kontaktierung zumindest einer Leiterplatte mit wenigstens einer Antenne eines Kraftfahrzeugs, wobei die Antenne und die Leiterplatte mittels zumindest einer flexiblen Leitung zur elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne verbunden werden. Die zumindest eine flexible Leitung wird vor einer Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne vorzugsweise elektrisch mit der Antenne kontaktiert und/oder derart angeordnet, dass diese aus einem die Antenne umfassenden Antennenmodul herausragt. Weiterhin bevorzugt wird die flexible Leitung während einer Kontaktierung der Leiterplatte mit der Antenne mittels eines Steckverbinders mit der Leiterplatte verbunden.The invention also relates to a method for contacting at least one printed circuit board with at least one antenna of a motor vehicle, wherein the antenna and the printed circuit board are connected to the antenna by means of at least one flexible cable for making electrical contact with the printed circuit board. Before contacting the printed circuit board with the antenna, the at least one flexible cable is preferably electrically contacted with the antenna and / or arranged such that it protrudes from an antenna module comprising the antenna. Further preferably, the flexible line is connected during contacting of the circuit board with the antenna by means of a connector to the circuit board.
Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren. Some particularly advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. Further preferred embodiments will become apparent from the following description of an embodiment with reference to figures.
In schematischer Darstellung zeigt
Damit die Montage der Kommunikationsvorrichtung
Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.If, in the course of the procedure, it turns out that a feature or a group of features is not absolutely necessary, it is already desired on the applicant side to formulate at least one independent claim which no longer has the feature or the group of features. This may, for example, be a subcombination of a claim present at the filing date or a subcombination of a claim limited by further features of a claim present at the filing date. Such newly formulated claims or feature combinations are to be understood as covered by the disclosure of this application.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.It should also be noted that embodiments, features and variants of the invention, which described in the various embodiments or embodiments and / or are shown in the figures, can be combined with each other as desired. Single or multiple features are arbitrarily interchangeable. Resulting combinations of features are to be understood as covered by the disclosure of this application.
Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.Recoveries in dependent claims are not to be understood as a waiver of obtaining independent, objective protection for the features of the dependent claims. These features can also be combined as desired with other features.
Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.Features that are disclosed only in the specification or features that are disclosed in the specification or in a claim only in conjunction with other features may, in principle, be of independent significance to the invention. They can therefore also be included individually in claims to distinguish them from the prior art.
Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahrzeug-zu-X-Kommunikation insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infrastruktureinrichtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder um Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation handeln. Sofern im Rahmen dieser Anmeldung auf eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen Bezug genommen wird, so kann diese grundsätzlich beispielsweise im Rahmen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen, welche typischerweise ohne Vermittlung durch ein Mobilfunknetz oder eine ähnliche externe Infrastruktur erfolgt und welche deshalb von anderen Lösungen, welche beispielsweise auf ein Mobilfunknetz aufbauen, abzugrenzen ist. Beispielsweise kann eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation unter Verwendung dr
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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