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Die Erfindung betrifft eine Anordnung sowie ein Verfahren zum Bereitstellen einer Anordnung wenigstens eines Antennenmoduls an einem Fahrzeugdach gemäß der Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche.
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Aus der
DE 10 2015 004 203 A1 ist ein Fahrzeug mit einem Antennenmodul bekannt, welches in einem von außerhalb des Fahrzeugs zugänglichen Bauraum eines Dachrahmens eines Fahrzeugrahmens angeordnet ist. Dieser Bauraum ist durch eine Abdeckung verschlossen. Mittels der Abdeckung ist eine Unterbrechung einer Formgestaltung des Dachrahmens vermeidbar. Das Antennenmodul wird in dem von außerhalb des Fahrzeugs zugänglichen Bauraum des Dachrahmens montiert, indem das Antennenmodul von außerhalb des Fahrzeugs in den Bauraum eingesetzt und dort befestigt wird. Nach einer erfolgten Montage werden auf dem Antennenmodul angeordnete Einheiten mit einer Fahrzeugelektronik verbunden, um eine Energieversorgung des Antennenmoduls und einen Datenaustausch mit Kommunikationseinrichtungen des Fahrzeugs herzustellen. Zuletzt wird der Bauraum mit der Abdeckung verschlossen.
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Darüber hinaus ist aus der
DE 10 2004 055 175 A1 ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Antenne im Dachbereich bekannt, wobei die Antenne an einem karosserieseitigen Dachquerspriegel angebracht ist. Dieser Dachquerspriegel kann aus einem Kunststoff oder als Hybridbauteil aus Metall und Kunststoff bestehen.
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Des Weiteren offenbart die
DE 10 2011 106 829 A1 eine Antennenanordnung für ein Fahrzeug mit einem verstellbaren Fahrzeugdach, bei welcher wenigstens eine Antenne in einer Ausnehmung eines Dachrahmenelements zumindest bereichsweise unterhalb eines Fahrzeugaußenhautbauteils angeordnet ist. Die Antenne ist im vorderen, an die Frontscheibe des Fahrzeugs angrenzenden Dachrahmenquerträger angeordnet.
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Weiterhin offenbart die
JP 2012-232 679 A eine Fahrzeugantennenvorrichtung, umfassend ein Gehäuse, welches in ein Fahrzeugdach integriert ist. In das Gehäuse ist eine Antenneneinheit integriert. Überdies ist aus der
DE 100 40 872 A1 ein Dachmodul eines Fahrzeugdaches mit einer Dachaußenhaut und einem Himmel bekannt. Zwischen der Dachaußenhaut und dem Himmel ist mindestens ein für Mobilfunk ausgelegtes Antennenmodul angeordnet, wobei an einer Unterseite der Dachaußenhaut eine Empfangs/Sende-Antennenfläche des Antennenmoduls angeordnet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung wenigstens eines Antennenmoduls an einem Fahrzeugdach sowie ein Verfahren zum Bereitstellen einer Anordnung wenigstens eines Antennenmoduls an einem Fahrzeugdach zu schaffen, welche besonders vorteilhafte Abstrahl- beziehungsweise Empfangseigenschaften von Antennen des Antennenmoduls ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung wenigstens eines Antennenmoduls an einem Fahrzeugdach sowie durch ein Verfahren zum Bereitstellen einer Anordnung wenigstens eines Antennenmoduls an einem Fahrzeugdach mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung wenigstens eines Antennenmoduls an einem Fahrzeugdach eines Kraftwagens. Bei dem Kraftwagen handelt es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen. Bei der Anordnung ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Antennenmodul, welches wenigstens eine Antenne umfasst, in einer von einem ersten Dachelement in Fahrzeughochrichtung nach unten begrenzten Aufnahme angeordnet ist. Bei dessen Anordnung in der Aufnahme wird das Antennenmodul von einem zweiten Dachelement in Fahrzeughochrichtung nach oben überdeckt. Mittels des zweiten Dachelements ist eine glatt und bündig nach oben abschließende Außenhaut des Fahrzeugdachs bereitgestellt. Hierunter ist zu verstehen, dass die durch das Fahrzeugdach bereitgestellte Außenhaut zumindest im Wesentlichen keine Ausbuchtungen aufweist. Bei einem Normaldach, bei welchem es sich um ein Blechdach aus Aluminium oder Stahl oder einem Kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff handelt, mit Ausschnitt und Kunststoffabdeckung kann eine Dichtigkeit über eine Klebung mit gegebenenfalls zusätzlicher Dichtung gewährleistet werden. Hierbei sind eine Fuge und gegebenenfalls zusätzlich die Dichtung von außen sichtbar. Das Antennenmodul ist zwischen dem ersten Dachelement und dem zweiten Dachelement angeordnet, wobei das erste Dachelement das Antennenmodul in Fahrzeughochrichtung nach unten überdeckt und das zweite Dachelement das Antennenmodul in Fahrzeughochrichtung nach oben und somit nach außen in eine Umgebung des das Fahrzeugdach aufweisenden Kraftwagens überdeckt. Das wenigstens eine Antennenmodul, mittels welchem eine Funkverbindung zur Datenübertragung zwischen einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftwagens und einer weiteren elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere einer übergeordneten Servereinrichtung bereitstellbar ist, ist somit im Fahrzeugdach des Kraftwagens angeordnet, wobei eine besonders ungestörte Signalübertragung erreicht werden kann. Hierbei können die elektronische Recheneinrichtung und das Antennenmodul in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sein.
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Um Abstrahleigenschaften und Empfangseigenschaften des Antennenmoduls weiter zu verbessern, ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Antennenmodul an dem zweiten Dachelement anliegt. Hierdurch kann ein minimaler Abstand zwischen dem wenigstens einen Antennenmodul und dem zweiten Dachelement erreicht werden. Durch das zweite Dachelement hindurch strahlende Funksignale, welche mittels des Antennenmoduls empfangen oder ausgesendet werden, unterliegen aufgrund des minimalen Abstands zwischen dem wenigstens einen Antennenmodul und dem zweiten Dachelement einer besonders geringen Verfälschungsgefahr. Darüber hinaus können aufgrund der relativ hohen Anordnung des Antennenmoduls an dem Kraftwagen besonders gute Sende- und Empfangseigenschaften eines mittels des Antennenmoduls bereitgestellten oder empfangenen Mobilfunksignals erzielt werden. Insbesondere kann eine besonders geringe Gefahr einer Verfälschung von mittels des Antennenmoduls empfangenen oder ausgesendeten Funksignalen dadurch erreicht werden, dass ein Luftspalt zwischen dem wenigstens einen Antennenmodul und dem zweiten Dachelement zumindest im Wesentlichen vermieden wird. Somit ermöglicht die beschriebene Anordnung eine besonders vorteilhafte Signalübertragung beziehungsweise ein besonders vorteilhaftes Empfangen von Signalen mittels des wenigstens einen Antennenmoduls.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mehrere Antennenmodule vorgesehen sind, welche in unterschiedlichen Aufnahmen des Fahrzeugdachs angeordnet sind. Das bedeutet, dass jedem der Antennenmodule eine Aufnahme zugeordnet sein kann, in welcher das jeweilige Antennenmodul aufnehmbar ist. Die jeweiligen Aufnahmen für die jeweiligen Antennenmodule können von einem gemeinsamen ersten Dachelement oder von jeweiligen separaten ersten Dachelementen des Fahrzeugdachs bereitgestellt werden, wobei jedes der separaten ersten Dachelemente jeweils eine Aufnahme bereitstellt. Beispielsweise kann die Anordnung genau zwei Antennenmodule umfassen, welche jeweils in einer separaten Aufnahme angeordnet sind. Insbesondere kann ein erstes der Antennenmodule in einem Frontbereich des Fahrzeugdachs des Kraftwagens angeordnet sein und das zweite Antennenmodul kann in einem Heckbereich des Fahrzeugdachs des Kraftwagens angeordnet sein. Hierbei kann die das erste Antennenmodul aufnehmende Aufnahme zumindest bereichsweise von einer Frontscheibe des Kraftwagens begrenzt werden. Die das zweite Antennenmodul aufnehmende zweite Aufnahme kann zumindest bereichsweise von einer Heckscheibe des Kraftwagens begrenzt sein. Das räumlich voneinander beabstandete Anordnen der Antennenmodule ermöglicht eine besonders geringe Signalbeeinträchtigung zwischen Funksignalen der jeweiligen Antennenmodule. Die jeweiligen mehreren Antennenmodule können gleich oder zueinander unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise weist das zweite Antennenmodul mehrere Antennen sowie ein zweites Steuergerät auf, mittels welchem eine Signalübertragung über die Antennen des zweiten Antennenmoduls steuerbar ist. Das erste Antennenmodul kann eine oder mehrere Antennen aufweisen und mit einem separat zum ersten Antennenmodul ausgebildeten ersten Steuergerät elektronisch verbunden sein. Dieses separat ausgebildete erste Steuergerät kann beabstandet zu dem ersten Antennenmodul an dem Kraftwagen angeordnet sein. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn dieses erste Antennenmodul mit dem separat ausgebildeten, beabstandet zu dem ersten Antennenmodul angeordneten ersten Steuergerät elektronisch verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung kann das zweite Antennenmodul das integrierte zweite Steuergerät aufweisen, welches mit der zugeordneten wenigstens einen Antenne des zweiten Antennenmoduls gemeinsam in einem Modulgehäuse in einer Aufnahme des Fahrzeugdachs angeordnet ist.
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In einer Weiterbildung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Antennenmodul an dem zweiten Dachelement befestigt ist. Somit ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Antennenmodul unmittelbar an dem zweiten Dachelement anliegt und an dem zweiten Dachelement gehalten ist. Aufgrund des Haltens des wenigstens einen Antennenmoduls an dem zweiten Dachelement kann sichergestellt werden, dass eine Relativposition zwischen dem wenigstens einen Antennenmodul und dem zweiten Dachelement fixiert ist. Hierdurch kann ein dauerhaftes Anliegen des wenigstens einen Antennenmoduls an dem zweiten Dachelement sichergestellt werden. Im Gegensatz zum Befestigen des Antennenmoduls an dem zweiten Dachelement müssten bei einer rohbaufesten Montage unterhalb einer Abdeckung Montagetoleranzen zwischen dem Antennenmodul und der Abdeckung eingehalten werden. Hieraus würde eine Anspannung einer z-Maßkette erfolgen, worunter eine besonders dichte Packung des Kraftwagens entlang seiner Fahrzeughochrichtung zu verstehen ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn jede der Aufnahmen von dem zweiten Dachelement nach außen überdeckt wird. Das bedeutet, dass ein einziges zweites Dachelement vorgesehen sein kann, mittels welchem sämtliche Aufnahmen, in welchen Antennenmodule angeordnet sind, gemeinsam in Fahrzeughochrichtung nach oben und somit nach außen überdeckt werden. Das gemeinsame Überdecken der mehreren Aufnahmen mittels des eine zweiten Dachelements ermöglicht ein besonders einfaches Herstellen der Anordnung in besonders wenigen Arbeitsschritten. Darüber hinaus kann das Fahrzeugdach über das die Aufnahmen gemeinsam überdeckende zweite Dachelement mit besonders wenigen Spalten in der Außenhaut bereitgestellt werden. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Aerodynamik des Kraftwagens erreicht werden.
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Alternativ zu dem Überdecken der jeweiligen Aufnahmen gemeinsam mit dem zweiten Dachelement, kann für jede der Aufnahmen ein separates zweites Dachelement vorgesehen sein, mittels welchem die jeweilige Aufnahme in Fahrzeughochrichtung nach oben und somit nach außen überdeckbar ist. Das Vorsehen jeweiliger zweiter Dachelement für jede der Aufnahmen ermöglicht, dass die Aufnahmen nacheinander mittels der jeweiligen zweiten Dachelemente in einer Montagereihenfolge montiert werden können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Antennenmodul wenigstens zwei Antennen, insbesondere wenigstens vier Antennen umfasst. Insbesondere ist es vorgesehen, dass zumindest das zweite Antennenmodul die wenigstens zwei Antennen umfasst. Hierbei können die Antennen wenigstens eine Folienstruktur und/oder wenigstens eine Leiterplattenstruktur und/oder wenigstens eine Blechbiegestruktur umfassen. Bei den wenigstens zwei Antennen des wenigstens einen Antennenmoduls, insbesondere des zweiten Antennenmoduls handelt es sich insbesondere um Mobilfunkantennen oder um Patch Antennen, insbesondere für eine Kommunikation mit einem Globalen Navigations Satelliten System (GNSS) und/oder mit einem satellitengestützten Radiosystem wie beispielsweise Satellite Digital Audio Radio Services (SDARS) und/oder mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere über eine Verkehrsvernetzung, welche auch als vehicle-to-everything (V2X) bezeichnet wird, und/oder für eine Kommunikation über ein drahtloses lokales Netzwerk, welches auch als wireless local area network (WLAN) bezeichnet werden kann, und/oder für eine Kommunikation über eine niedrig Energie Bluetooth Verbindung, welche auch als Bluetooth Low Energy (BTLE) bezeichnet wird. Bei den wenigstens zwei Antennen kann es sich um jeweils gleich ausgestaltete Antennen oder um zueinander unterschiedliche Antennen handeln. Die mehreren Antennen ermöglichen eine besonders hohe zu übertragende Datenrate sowie eine besonders hohe Verlässlichkeit jeweiliger Signalübertragungen mittels des Antennenmoduls.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das zweite Dachelement eine Kunststoffblende oder eine Glasabdeckung oder ein Glasdach oder ein Kunststoffdach ist. Insbesondere bei der Ausbildung des zweiten Dachelements als das Glasdach oder als das Kunststoffdach kann es vorgesehen sein, dass mittels des Glasdachs beziehungsweise des Kunststoffdachs sämtliche jeweils wenigstens ein Antennenmodul aufnehmende Aufnahmen der Anordnung mittels des Glasdachs beziehungsweise des Kunststoffdachs in Fahrzeughochrichtung nach außen überdeckt werden. Das Glasdach und das Kunststoffdach sind jeweils als durchgehendes Dachelement und somit einteilig ausgebildet. Durch das Kunststoffdach können elektromagnetische Wellen durchtreten. Bei dem Abdecken der jeweiligen Aufnahmen der Anordnung mittels separater zweiter Dachelemente können die Dachelemente als Kunststoffblende oder Glasblende, welche auch als Glasabdeckung bezeichnet werden kann, ausgebildet sein. Sowohl mittels der Kunststoffblende als auch mittels der Glasabdeckung als auch mittels des Glasdachs oder des Kunststoffdachs werden jeweilige von den Antennenmodulen empfangene oder ausgesendete Funksignale besonders wenig abgefälscht, wodurch eine besonders vorteilhafte Signalübertragung ausgehend von und eingehend zu den Antennenmodulen erreicht werden kann. Das zweite Dachelement kann zumindest in seinem die jeweilige Aufnahme in Fahrzeughochrichtung nach oben überdeckenden Bereich opak ausgebildet sein, um eine Einsehbarkeit der jeweiligen in den Aufnahmen angeordneten Antennenmodule von außerhalb des Kraftwagens einzuschränken, insbesondere zu unterbinden.
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Es hat sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, wenn in dem ersten Dachelement wenigstens ein verschließbarer Durchgang von wenigstens einer der Aufnahmen zu einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, über welchen das in der Aufnahme angeordnete Antennenmodul über den Fahrzeuginnenraum zugänglich ist. Der wenigstens eine verschließbare Durchgang ermöglicht eine Zugänglichkeit der zugeordneten Aufnahme über den Fahrzeuginnenraum, wodurch das in der über den Durchgang zugänglichen Aufnahme angeordnete Antennenmodul zugänglich ist. Hierdurch können das jeweilige Antennenmodul und/oder das jeweilige dem Antennenmodul zugeordnete Steuergerät, welches auch als Telematikeinheit bezeichnet werden kann, besonders vorteilhaft mit einer Elektronikkomponente des Kraftwagens, insbesondere dem Zentralsteuergerät elektrisch verbunden werden. Darüber hinaus ist über den wenigstens einen Durchgang eine besonders einfache Wartung des jeweiligen Antennenmoduls möglich. Insbesondere kann das erste Dachelement für jede der Aufnahmen wenigstens einen verschließbaren Durchgang aufweisen, über welchen die jeweiligen in den Aufnahmen angeordneten Antennenmodule über den Fahrzeuginnenraum zugänglich sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Antennenmodul zumindest bereichsweise in einem Windlaufprofil aufgenommen ist. Bei dem Windlaufprofil handelt es sich um einen Profilkörper eines Windlaufs. Unter dem Windlauf versteht man einen vorderen Dachquerträger eines Rohbaus des Kraftwagens. Bei der beschriebenen Anordnung ist es somit vorgesehen, dass das jeweilige Antennenmodul mit seiner Oberseite an dem zweiten Dachelement anliegt, insbesondere befestigt ist, und zumindest bereichsweise von in dem Windlaufprofil angeordnet ist und damit zumindest bereichsweise von dem Windlaufprofil umschlossen ist. Das Anordnen des wenigstens einen Antennenmoduls zumindest bereichsweise in dem Windlaufprofil ermöglicht eine besonders bauraumoptimierte Anordnung des jeweiligen Antennenmoduls im Dachbereich. Üblicherweise ist ein von dem Windlaufprofil umschlossenes Volumen ungenutzt. Durch das Anordnen des wenigstens einen Antennenmoduls zumindest bereichsweise in dem Windlaufprofil kann der im Kraftwagen zur Verfügung stehende Bauraum besonders effizient genutzt werden. Bei einem Windlauf aus Blech ist ein entsprechender Ausschnitt vorzusehen, in welchen das wenigstens eine Antennenmodul einsetzbar ist. Bei einem Windlauf aus Kohlefaser kann dieses bei dessen Herstellung, insbesondere durch eine Positionierung von Versteifungsrippen, in seiner Geometrie an das aufzunehmende Antennenmodul angepasst werden, sodass das Antennenmodul in dem Windlauf Platz findet. Zusätzlich sollte ein Kabeldurchtritt in dem Windlauf vorgesehen werden, über welchen Koaxialkabel, insbesondere mit dem Antennenmodul verbundene Koaxialkabel, in den Fahrzeuginnenraum führbar sind, um das Antennenmodul mit einem Telematiksteuergerät, insbesondere mit dem Zentralsteuergerät, verbinden zu können.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Anordnung wenigstens eines Antennenmoduls an einem Fahrzeugdach. Bei dem Verfahren ist es vorgesehen, dass das Antennenmodul, welches wenigstens eine Antenne umfasst, in einer von einem ersten Dachelement des Fahrzeugdachs in Fahrzeughochrichtung nach unten begrenzten Aufnahme angeordnet wird. Bei dessen Anordnung in der Aufnahme wird das Antennenmodul von einem zweiten Dachelement des Fahrzeugdachs in Fahrzeughochrichtung nach oben überdeckt. Mittels des zweiten Dachelements wird eine bündig nach oben abschließende Außenhaut des Fahrzeugdachs bereitgestellt. Das bedeutet, dass ein Vorspringen des zweiten Dachelements in Fahrzeughochrichtung über eine das zweite Dachelement umgebende Außenhaut eines das Fahrzeugdach aufweisenden Kraftwagens zumindest im Wesentlichen unterbleibt.
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Bei dem Verfahren ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Antennenmodul an dem zweiten Dachelement angelegt wird. Hierdurch kann ein Luftspalt zwischen dem Antennenmodul und dem zweiten Dachelement zumindest im Wesentlichen vermieden werden, wodurch eine Signalabfälschung von mittels des Antennenmoduls zu empfangenden Funksignalen sowie von mittels des Antennenmoduls ausgesandten Funksignalen zumindest im Wesentlichen unterbunden werden kann. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Signalübertragung des wenigstens einen Antennenmoduls mit der weiteren, dem Kraftwagen übergeordneten Recheneinrichtung erreicht werden, bei welcher es sich um eine Mobilfunk-Basisstation handeln kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mehrere Antennenmodule vorgesehen sind, welche in unterschiedlichen Aufnahmen des Fahrzeugdachs angeordnet werden.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das wenigstens eine Antennenmodul an dem zweiten Dachelement befestigt wird und anschließen in der Aufnahme angeordnet wird. Das bedeutet, dass das wenigstens eine Antennenmodul an dem zweiten Dachelement vormontiert wird und anschließend das zweite Dachelement gemeinsam mit dem wenigstens einen Antennenmodul auf das erste Dachelement aufgesetzt wird, wodurch das wenigstens eine Antennenmodul in der Aufnahme angeordnet wird und eine Anordnung, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben worden ist, bereitgestellt wird. Hierdurch kann ein besonders sicheres Halten des wenigstens einen Antennenmoduls an dem zweiten Dachelement und infolgedessen eine besonders sichere Befestigung des wenigstens einen Antennenmoduls an dem zweiten Dachelement sichergestellt werden. Darüber hinaus kann eine Relativbewegung des wenigstens einen Antennenmoduls relativ zu dem zweiten Dachelement bei der beschriebenen Montage der Anordnung zumindest im Wesentlichen vermieden werden.
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Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines Fahrzeugdachs eines Kraftwagens mit einem ersten Antennenmodul, welches in einer Aufnahme angeordnet ist, welche in Fahrzeughochrichtung nach unten von einem ersten Dachelement und in Fahrzeughochrichtung nach oben von einem zweiten Dachelement begrenzt ist, wobei an dem zweiten Dachelement das erste Antennenmodul gehalten ist, welches vorliegend in einem Frontbereich des Fahrzeugdachs angeordnet ist;
- 2 eine schematische Schnittansicht des Fahrzeugdachs in einem Heckbereich, in welchem ein zweites Antennenmodul in einer zweiten Aufnahme angeordnet ist, welche von dem ersten Dachelement in Fahrzeughochrichtung nach unten und von dem zweiten Dachelement in Fahrzeughochrichtung nach oben begrenzt ist, wobei das zweite Antennenmodul direkt an dem zweiten Dachelement gehalten und im Heckbereich des Kraftwagens angeordnet ist;
- 3 ein Verfahrensschema zum Herstellen der in 1 gezeigten Anordnung, wobei das zweite Dachelement als Glasdach ausgebildet ist, mittels welchem sämtliche Aufnahmen des Fahrzeugdachs, in welchen jeweiligen Antennenmodule aufnehmbar sind, gemeinsam in Fahrzeughochrichtung nach oben überdeckbar sind; und
- 4 ein Verfahrensschema zum Herstellen einer Anordnung des ersten Antennenmoduls an dem Fahrzeugdach, wobei die Aufnahmen, in welchen das erste Antennenmodul und das zweite Antennenmodul jeweils angeordnet sind mit jeweils separaten, als Blende ausgebildeten zweiten Dachelementen in Fahrzeughochrichtung nach oben überdeckt werden, wobei die zweiten Dachelemente beabstandet zueinander angeordnet sind und jeweils an ein Normaldach des Fahrzeugdachs angrenzen.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 und 2 ist ein Fahrzeugdach 1 eines Kraftwagens ausschnittsweise geschnitten dargestellt. Im Bereich des Fahrzeugdachs 1 werden vorliegend mehrere Antennenmodule 2 angeordnet, über welche eine Datenverbindung des Kraftwagens mit einer weiteren, außerhalb des Kraftwagens angeordneten übergeordneten Recheneinrichtung ermöglicht wird. In 1 ist ein Frontbereich des Fahrzeugdachs 1 geschnitten dargestellt, wohingegen in 2 ein Heckbereich des Fahrzeugdachs 1 geschnitten dargestellt ist. In dem in 1 gezeigten Frontbereich ist vorliegend ein erstes Antennenmodul 3 angeordnet. In dem in 2 gezeigten Heckbereich ist ein zu dem ersten Antennenmodul 3 unterschiedliches zweites Antennenmodul 4 angeordnet.
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Das erste Antennenmodul 3 ist vorliegend in einer ersten Aufnahme 5 angeordnet. Das zweite Antennenmodul 4 ist vorliegend in einer zu der ersten Aufnahme 5 unterschiedlich ausgebildeten und beabstandet angeordneten zweite Aufnahme 6 angeordnet. Die erste Aufnahme 5 und die zweite Aufnahme 6 werden jeweils in Fahrzeughochrichtung z nach unten von einem ersten Dachelement 7 begrenzt. Die erste Aufnahme 5 und die zweite Aufnahme 6 können mittels des gleichen ersten Dachelements 7 oder mittels unterschiedlicher erster Dachelemente 7 in Fahrzeughochrichtung z zu einem Fahrzeuginnenraum hin begrenzt werden. Bei dem ersten Dachelement 7 handelt es sich vorliegend um einen Dachhimmel, mittels welchem die jeweiligen Aufnahmen 5, 6 zu dem Fahrzeuginnenraum hin verkleidet sind.
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Sowohl das erste Antennenmodul 3 als auch das zweite Antennenmodul 4 sind jeweils an einem zweiten Dachelement 8 anliegend angeordnet und an diesem befestigt. Dabei können die Antennenmodule 2 an demselben zweiten Dachelement 8 befestigt sein oder an zueinander unterschiedlichen, insbesondere beabstandet zueinander angeordneten zweiten Dachelementen 8 anliegend angeordnet und befestigt sein. Bei den zweiten Dachelementen 8 kann es sich insbesondere um Kunststoff blenden oder um Glasblenden handeln. Alternativ handelt es sich bei dem zweiten Dachelement 8, an welchem sowohl das erste Antennenmodul 3 als auch das zweite Antennenmodul 4 angeordnet sind um ein Glasdach des Kraftwagens. Das Anordnen der jeweiligen Antennenmodule 2 an dem zweiten Dachelement 8 ermöglicht, dass die jeweiligen Antennenmodule 2 besonders weit oben an dem Kraftwagen entlang der Fahrzeughochrichtung z angeordnet werden können, wodurch eine besonders gute und störungsfreie Signalübertragung zwischen den jeweiligen Antennenmodulen 2 und wenigstens einer weiteren übergeordneten Recheneinrichtung, insbesondere einer Servereinrichtung, ermöglicht werden kann. Bei einem Überdecken der ersten Aufnahme 5 und der zweiten Aufnahme 6 mittels des als Glasdach ausgebildeten zweiten Dachelements 8, stellt das zweite Dachelement 8 eine durchgängige, zumindest im Wesentlichen glatte Außenhaut des Kraftwagens am Fahrzeugdach 1 bereit, wodurch eine besonders vorteilhafte Aerodynamik des Kraftwagens erreicht werden kann. Bei einer separaten Ausgestaltung der zweiten Dachelemente 8, bei welcher die erste Aufnahme 5 von einem ersten zweiten Dachelement 8 und die zweite Aufnahme 6 von einem zweiten zweiten Dachelement 8 in Fahrzeughochrichtung z nach außen überdeckt ist, schließen das erste zweite Dachelement 8 und das zweite zweite Dachelement 8 mit wenigstens einem weiteren die Außenhaut des Kraftwagens am Fahrzeugdach 1 bereitstellenden Dachelement bündig nach außen ab. Hierdurch können sämtliche Dachelemente des Fahrzeugdachs 1 gemeinsam eine besonders glatte Außenoberfläche des Kraftwagens bereitstellen. Dies ermöglicht, dass eine besonders vorteilhafte Aerodynamik des Kraftwagens erreicht werden kann, indem mittels einer Kontur der Außenhaut ein besonders geringer Luftwiderstand des Kraftwagens eingestellt wird.
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Um das erste Antennenmodul 3 besonders vorteilhaft vor einer Beschädigung schützen zu können, ist es vorgesehen, dass das erste Antennenmodul 3 bei dessen Anordnung in der ersten Aufnahme 5 zumindest bereichsweise in einem Hohlprofil eines Dachquerträgers 9 angeordnet ist. Insbesondere ist das erste Antennenmodul 3 in einem vorderen Dachquerträger 9 des Kraftwagens bereichsweise angeordnet, welcher auch als Windlauf bezeichnet werden kann. Über den Dachquerträger 9 kann das zweite Dachelement 8 an dem den Dachquerträger 9 umfassenden Rohbau des Kraftwagens befestigt sein. An dem Dachquerträger 9 kann zusätzlich im Frontbereich des Kraftwagens eine Frontscheibe 10 des Kraftwagens befestigt sein. Vorliegend begrenzt die Frontscheibe 10 die erste Aufnahme 5 zumindest bereichsweise entlang der Fahrzeughochrichtung z nach oben.
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Vorliegend sind in der ersten Aufnahme 5 zusätzlich zu dem ersten Antennenmodul 3 ein Kamerasystem 11 sowie ein Dachfunktionszentrum 12 angeordnet. Darüber hinaus ist vorliegend in der ersten Aufnahme 5 ein erstes Steuergerät 13 angeordnet, welches über Koaxialleitungen 14 mit dem ersten Antennenmodul 3 verbunden ist. Mittels des ersten Steuergeräts 13 können Mobilfunkverbindungen, welche für Kundendienste wie ein Streaming oder eine Telefonie benötigt werden, aufgebaut werden. Das erste Antennenmodul 3 und das erste Steuergerät 13, mittels welchem das erste Antennenmodul 3 steuerbar ist, sind somit separat voneinander ausgebildet und können beabstandet zueinander im Kraftwagen angeordnet sein. Alternativ zu der Anordnung des ersten Steuergeräts 13 gemeinsam mit dem ersten Antennenmodul 3 in der ersten Aufnahme 5, kann das erste Steuergerät 13 außerhalb der ersten Aufnahme 5 in dem Kraftwagens angeordnet sein, wodurch das erste Steuergerät 13 besonders nahe zu einem Zentralsteuergerät des Kraftwagens angeordnet sein kann. Das besondere nahe Anordnen des ersten Steuergeräts 13 zu dem Zentralsteuergerät ermöglicht eine besonders vorteilhafte und ungestörte Signalübertragung zwischen dem ersten Steuergerät 13 und dem Zentralsteuergerät des Kraftwagens.
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Das zweite Antennenmodul 4 ist, wie in 2 erkennbar ist, in einem Heckbereich des Fahrzeugdachs 1 des Kraftwagens angeordnet. Vorliegend ist in der zweiten Aufnahme 6 lediglich das zweite Antennenmodul 4 aufgenommen. Das zweite Antennenmodul 4 umfasst vorliegend vier Antennen 15, bei welchen es sich um jeweilige Mobilfunkantennen handelt, sowie ein integriertes zweites Steuergerät 16. Mittels des zweiten Steuergeräts 16 sind die Antennen 15 steuerbar. Das integrierte zweite Steuergerät 16 und die Antennen 15 des zweiten Antennenmoduls 4 sind in ihrer Relativposition zueinander fixiert, insbesondere durch deren Anordnung in einem gemeinsamen Modulgehäuse des zweiten Antennenmoduls 4. Das zweite Steuergerät 16 kann über eine Funkverbindung mit dem Zentralsteuergerät des Kraftwagens verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Steuergerät 16 über eine Ethernetverbindung mit dem Zentralsteuergerät verbunden. Mittels der Antennen 15 des zweiten Antennenmoduls 4 können Datensignale von einem globalen Navigationssatellitensystem und/oder von einem Satellitenradiosystem empfangen werden. Alternativ oder zusätzlich kann mittels der Antennen 4 zumindest ein Datensignal für eine übergeordnete elektronische Recheneinrichtung, insbesondere die Servereinrichtung, bereitgestellt werden.
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Um über den Fahrzeuginnenraum des Kraftwagens einen Zugang zu einem jeweiligen Antennenmodul 2, welches in der jeweiligen zugeordneten Aufnahme 5, 6 angeordnet ist, zu ermöglichen, kann das die wenigstens eine Aufnahme begrenzende erste Dachelement 7, vorliegend das die erste Aufnahme 5 begrenzende erste Dachelement 7 wie in 1 beispielhaft dargestellt ist, einen verschließbaren Durchgang 17 aufweisen. Die zweite Aufnahme 6 kann ebenfalls über einen verschließbaren Durchgang 17 aus dem Fahrzeuginnenraum zugänglich sein, wobei der verschließbare Durchgang in 2 nicht gezeigt ist. Hierfür kann das die zweite Aufnahme 6 begrenzende erste Dachelement 7 den verschließbaren Durchgang 17 aufweisen. Der Durchgang 17 ist öffenbar und schließbar, wobei in einem geöffneten Zustand des Durchgangs 17 Kabel und/oder Werkzeug durch den Durchgang 17 hindurchgesteckt werden können. Über den Durchgang 17 kann somit das in der zugeordneten Aufnahme 5, 6 angeordneten Antennenmodul 2 gewartet und/oder mit einer Fahrzeugelektronik des Kraftwagens, insbesondere mit dem Zentralsteuergerät elektrisch verbunden werden.
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In den 3 und 4 sind jeweiligen Montagevorgänge für das erste Antennenmodul 3 in der ersten Aufnahme 5 dargestellt. Hierbei wird das erste Antennenmodul 3 an dem zweiten Dachelement 8 anliegend vormontiert und wird gemeinsam mit dem zweiten Dachelement 8 an den Dachquerträger 9 angeordnet. In 3 ist das Herstellen einer Anordnung des zweiten Antennenmoduls 3 an dem Fahrzeugdach 1 gezeigt, bei welchem sämtliche Antennenmodule 2, vorliegend das erste Antennenmodul 3 und das zweite Antennenmodul 4 an demselben zweiten Dachelement 8 befestigt sind und in dem an dem zweiten Dachelement 8 montierten Zustand in den jeweils zugehörigen Aufnahmen 5, 6 angeordnet werden. Folglich werden sowohl das erste Antennenmodul 3 als auch das zweite Antennenmodul 4 jeweils an dem zweiten Dachelement 8 befestigt und anschließend das Dachelement 8 an den Dachquerträger 9 angelegt. Hierdurch wird das erste Antennenmodul 3 in der ersten Aufnahme 5 angeordnet und das zweite Antennenmodul 4 wird in der zweiten Aufnahme 6 angeordnet. Bei der in 3 gezeigten Anordnung ist das zweite Dachelement 8 als Glasdach 19 des Kraftwagens ausgebildet.
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Bei der in 4 gezeigten Herstellung der Anordnung des zweiten Antennenmoduls 3 an dem Fahrzeugdach 1 ist das zweite Dachelement 8 als Kunststoff- oder Glasblende 18 ausgebildet. Bei der Ausbildung des zweiten Dachelements 8 als Blende 18 ist jedem der Antennenmodule 2 jeweils eine Blende 18 zugeordnet, mittels welcher das jeweilige Antennenmodul 2 bei dessen Anordnung in der jeweiligen Aufnahme in Fahrzeughochrichtung z nach außen überdeckt wird. Bei der Ausgestaltung des zweiten Dachelements 8 als Blende 18 schließt die Blende 18 bei deren Anordnung an dem Dachquerträger 9 zumindest im Wesentlichen bündig mit einem Normaldach 20 des Fahrzeugdachs 1 ab um gemeinsam mit dem Normaldach 20 eine besonders glatte Außenhaut des Fahrzeugdachs 1 bereitzustellen.
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Beim Herstellen der in 4 dargestellten Anordnung wird das erste Antennenmodul 3 an dem zweiten Dachelement 8 vormontiert in der ersten Aufnahme 5 angeordnet. Darüber hinaus kann das erste Steuergerät 13 mit dem Dachfunktionszentrum 12 verbunden und somit vormontiert in der ersten Aufnahme 5 angeordnet werden. Über die Koaxialleitungen 14 wird das erste Antennenmodul 3 mit dem ersten Steuergerät 13 elektrisch verbunden.
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Der beschriebenen Anordnung der jeweiligen Antennenmodule 2 in den jeweiligen Aufnahmen 5, 6 des Fahrzeugdachs 1 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Vision eines vernetzten Automobils ein zentralens Innovationsfeld der gesamten Automobilbranche darstellt. Basierend auf einer Kommunikation zwischen Fahrzeugen und ihrer Umwelt sollen neuartige Mobilitätskonzepte und Applikationen ermöglicht werden. Grundlage dieser Fahrzeugvernetzung sind in der Regel zellulare Mobilfunksysteme wie GSM, UMTS und LTE sowie ad-hoc Technologien wie WLAN sowie GNSS zur Positionsbestimmung für Navigationsanwendungen. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Fahrzeugvernetzungsarchitekturen sind die entsprechenden externen Antennensysteme, welche in der Regel als verteilte Antennen, wie Spiegelantennen, oder alternativ als abstehende Bauteile auf dem Fahrzeugdach ausgeführt sind. Zur Steigerung einer Datenrate und der Verlässlichkeit sehen aktuelle Mobilfunkstandards Mehrantennensysteme vor, welche als so genannte MIMO-Antennen bezeichnet werden, welche in einem Integrationsvolumen des Kraftwagens zu integrieren sind.
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Telematik-Antennen werden konventionell über diskrete Aufbautechnik in Form von vertikal orientierten Leiterplattenantennen, Folienantennen, insbesondere für eine terrestrische Mobilfunkkommunikation, oder keramischen Patchantennen, insbesondere für Satellitendienste, realisiert. In der Regel bestehen diese Dachantennensysteme aus einer Dachantennenelektronik, die eine konkrete Antennenordnung inklusive weiterer notwendiger Komponenten, wie Verstärkern oder Anpasselemente, beinhaltet, sowie einer Designabdeckung, mittels welcher die Elektronikkomponenten geeignet in ein Fahrzeugdesign zu integrieren sind.
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Eine Integration von Antennensystemen in den Kraftwagen ist grundsätzlich von Antennenleistungs- und Designvorgaben beschränkt. Zukünftige Mobilfunksysteme einer fünften Generation (5G) erfordern besonders hochwertige Mehrantennensysteme, um Anforderungen von Infotainment-Applikationen sowie Anwendungen zur Fahrerassistenz sowie Anwendungen eines teilautomatisierten über ein hochautomatisiertes bis zu einem vollautomatisierten Fahrens in Bezug auf Datenrate und Verlässlichkeit gerecht zu werden. Hierbei kommen statt Mehrantennensystemen zweiter Ordnung (2x2 MIMO) mindestens Mehrantennensystemen vierter Ordnung (4x4 MIMO) zum Einsatz. Darüber hinaus erfordern ästhetische, aeroakustische und regulatorische - beispielsweise hinsichtlich einer CO2-Gesetzgebung - Entwicklungen im Fahrzeugdesign eine karosseriekonforme Integration aller Antennensysteme ohne abstehende Bauteile am Kraftwagen.
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Zudem existieren Bestrebungen, eine Fahrzeugkonnektivität von einer Kundenkonnektivität funktional zu entkoppeln und in einem separaten Konnektivitätsmodul zu realisieren. Dieses separate Konnektivitätsmodul erfordert mindestens zwei weitere Mobilfunkantennen, insbesondere mindestens vier weitere Mobilfunkantennen, um eine volle 5G-Funktionalität ermöglichen zu können. In aktuellen Systemen wird eine parallele Kundenkonnektivität und Fahrzeugkonnektivität über ein Telematiksteuergerät mittels einer Dual-Sim-Dual-Active-Technik und verteilten Antennen realisiert, wobei die Antennen aus Gründen einer Koexistenz beziehungsweise sowie einer Interferenz verteilt angeordnet sind.
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Die zuvor genannten Anforderungen aus technologischer Sicht können aufgrund eines beschränkten Bauraums bei aktuellen Dachantennensystemen des Stands der Technik kaum abgebildet werden. Bei mehr Antennensystemen sind einzelne Antennenelemente beispielsweise durch räumliche Separierung ausreichend voneinander zu entkoppeln, sodass eine Interelementkorrelation sinkt. Eine geringe Korrelation zwischen Antennenelementen ist essentiell für eine ordnungsgemäße Funktion der Antennenelemente.
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Zukünftige Bestrebungen bezüglich Aeroakkustik und/oder Regulatorik machen flächenbündige oder nahezu flächenbündige Integrationen von Dachantennensystemen in eine Karosserie eines Kraftwagens erforderlich. Dies stellt ein konträres Bestreben im Vergleich zu einer zunehmenden benötigten Antennenanzahl dar. Zusätzlich bieten herkömmliche Konzepte aufgrund von Bauraumrestriktionen kaum eine Möglichkeit zur Integration von mehr als zwei Antennen für Mobilfunk.
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Bei aktuellen Technologiekonzepten ergeben sich Einschränkungen im Wesentlichen durch Designanforderungen sowie ein restriktiertes vorhandenes Integrationsvolumen im Kraftwagen, welches für eine Einbringung von mehr als vier Antennen für Mobilfunkapplikationen zur Verfügung steht. Beim Stand der Technik lässt sich Mobilfunk einer fünften Generation inklusive damit verbundener Applikationen lediglich unzureichend umsetzen. Eine Integration der benötigten Antennen, insbesondere bei einer verteilten Antennenarchitektur, ist mit hohen Integrationsaufwänden und unter Umständen Auswirkungen auf Raumwirkung, Design und Montage verbunden.
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Die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebene Anordnung der Antennenmodule 2 an dem Fahrzeugdach 1 ermöglicht eine Telematikbefähigung zweier Funktionszentren im Dachbereich des Kraftwagens. Hierbei umfasst eine Telematikstruktur des Kraftwagens zwei Mobilfunksteuergeräte und ein separates Antennenmodul. Bei dem separaten Antennenmodul handelt es sich um das erste Antennenmodul 3. Bei einem ersten der Mobilfunksteuergeräte handelt es sich um das zweite Antennenmodul 4. Bei dem zweiten Mobilfunksteuergerät handelt es sich um das erste Steuergerät 13. Das erste Antennenmodul 3 bildet gemeinsam mit dem ersten Steuergerät 13 ein vorderes Funktionszentrum. Das zweite Antennenmodul 4 stellt ein hinteres Funktionszentrum bereit. Mittels des vorderen Funktionszentrums kann eine Kundenkonnektivität und mittels des hinteren Funktionszentrums kann eine Fahrzeugkonnektivität bereitgestellt werden. Durch die funktionale Separation der Kundenkonnektivität und der Fahrzeugkonnektivität sowie einer Positionierung der Antennen 15 nahe an dem zweiten Steuergerät 16 beziehungsweise des ersten Antennenmoduls 3 nahe am ersten Steuergerät 13 können jeweilige elektrische Verbindungen mit besonders wenigen Koaxialkabeln zum Herstellen der Koaxialleitungen 14 und innerhalb des zweiten Antennenmoduls 4 verlaufender Koaxialleitungen realisiert werden. Hierdurch können Integrationsaufwände und Montageaufwände besonders gering gehalten werden und es wird lediglich besonders wenig Kabelbaumdämpfung benötigt.
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Das vordere Funktionszentrum, welches auch als Connectivity Funktionszentrum bezeichnet werden kann, umfasst das erste Antennenmodul 3, welches auch als Customer Antenna Module (CAM) bezeichnet werden kann, sowie das erste Steuergerät 13, welches auch als Customer Connectivity Module (CCM) bezeichnet werden kann. Das CAM wird direkt an dem die Fahrzeugaußenhaut bereitstellenden zweiten Dachelement 8 befestigt. Bei dem zweiten Dachelement 8 kann es sich um eine Glasabdeckung oder eine Kunststoffabdeckung und somit die Blende 18 oder um ein Skyroof-Glas und somit um das Glasdach 19 handeln. Aufgrund dieser direkten Befestigung des CAM an dem zweiten Dachelement 8 kann ein minimaler Abstand des ersten Antennenmoduls 3 zu dem zweitem Dachelement 8 realisiert werden. Darüber hinaus kann über eine direkte Befestigung des zweiten Antennenmoduls 4 an dem zweiten Dachelement 8 ein minimaler Abstand des zweiten Antennenmoduls 4 zu dem zweitem Dachelement 8 realisiert werden. Dieses Realisieren des minimalen Abstands würde bei einer karosseriefesten Montage des jeweiligen Antennenmoduls 2 aufgrund von Montagetoleranzen verhindert werden. Bei der beschriebenen Anordnung sind die Antennenmodule 2 in einer optimalen Höhe entlang der Fahrzeughochrichtung z angeordnet, wodurch die Antennenmodule 2 besonders vorteilhafte Abstrahleigenschaften und Empfangseigenschaften aufweisen. Bei einer Vormontage der Antennenmodule 2 an dem zweiten Dachelement 8 kann der Zusammenbau aus dem jeweiligen Antennenmodul 2 mit dem zweiten Dachelement 8 als ein gemeinsames Teil am Kraftwagen, insbesondere an einem Rohbau des Kraftwagens, montiert werden.
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Das CAM ermöglicht eine Funktionalisierung eines bisher ungenutzten Bauraums, vorliegend des Windlaufprofils mit einer Multi-Mobilfunkantennenstruktur. Hierfür kann entweder ein Ausschnitt in ein oberes Windlaufblech geschnitten werden oder eine doppelte Verprägung vorgenommen werden, wodurch das CAM in dem hierdurch freigestellten Bauraum des Windlaufprofils positioniert werden kann. Bei dem Windlaufprofil handelt es sich um ein Profilelement des Dachquerträgers 9. Der Windlauf kann zumindest bereichsweise aus einem endlosfaserverstärkten Thermoplasten, welcher auch als Continuous Fiber-Reinforced Thermoplastic Composites (CFRTP) bezeichnet wird. gebildet sein. Bei dem zumindest bereichsweisen Herstellen des Windlaufs aus dem endlosfaserverstärkten Thermoplasten kann ein Freiraum für das CAM vorgehalten werden, insbesondere indem eine Geometrie und Anordnung von versteifenden Elementen, insbesondere Versteifungsrippen, beim Auslegen des Windlaufs an den vorzuhaltenden Freiraum angepasst werden. In dem Freiraum ist insbesondere wenigstens eines der Antennenmodule 2 zumindest bereichsweise aufnehmbar.
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Durch eine Zentralisierung mehrerer Mobilfunkantennen in den jeweiligen Antennenmodulen 2, können besonders geringe Integrationsaufwände realisiert werden. Darüber hinaus können negative Effekte wie eine Signaldämpfung durch lange Koaxialkabel, insbesondere bei hohen Übertragunsfrequenzen, zumindest im Wesentlichen vermieden werden. Mittels des CCMs kann eine Kundenkonnektivität realisiert werden. Alle Mobilfunkverbindungen, welche für Kundendienste wie Streaming oder Telefonie benötigt werden, werden durch das CCM aufgebaut. Das CCM kann folglich als „Kunden-Gateway“ betrachtet werden und ist direkt über elektrische Leitungen mit dem Zentralsteuergerät des Kraftwagens verbunden. Bei einer Montage kann das erste Steuergerät 13, also das CCM, auf das Dachfunktionszentrum 12 aufgedockt und hierdurch vormontiert werden. Hierbei kann das CCM auf das Dachfunktionszentrum 12 aufgesteckt und/oder mit diesem verclipst werden.
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Bei dem zweiten Antennenmodul 4 handelt es sich um das Funktionszentrum hinten, welches auch als hinteres Connectivity-Funktionszentrum oder als Connected Island (CI) bezeichnet werden kann. Das Cl, also das zweite Antennenmodul 4, ermöglicht eine Positionsermittlung über ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS) und stellt ein Satellitenradio (SDARS) sowie eine Fahrzeugkonnektivität über Mobilfunk sicher. Das Cl zeichnet sich durch mindestens vier integrierte Mobilfunkantennen aus, welche entweder als Folienstrukturen und/oder Leiterplattenstrukturen und/oder Blechbiegestrukturen ausgeführt sein können. Das Cl ist genauso wie das erste Antennenmodul 3, also das CAM, direkt mit dem zweiten Dachelement 8 beziehungsweise dem jeweiligen zweiten Dachelement 8, welches die Fahrzeugaußenhaut bereitstellt, verbunden, insbesondere über am zweiten Dachelement 8 vorgesehene Halterahmen. Das zweite Antennenmodul 4 kann über Ethernet mit dem Zentralsteuergerät verbunden werden. Das zweite Antennenmodul 4 kann eine E-Call Funktionalität unterstützen.
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Für eine besonders einfache Montage der Anordnung werden das CAM und die Cl an dem Skyroof-Glas vormontiert und als gemeinsames Dachmodul an eine Fahrzeugkarosserie des Kraftwagens gefügt. Das Cl sowie das CAM ermöglichen eine dachlinienkonforme Integration eines Telematik-Steuergerätes in den Kraftwagen.
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Insgesamt zeigt die Erfindung wie eine Dachlinienkonforme Antennensystem- und Steuergeräteintegration für Fahrzeug- und Kundenkonnektivität bereitgestellt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugdach
- 2
- Antennenmodul
- 3
- erstes Antennenmodul
- 4
- zweites Antennenmodul
- 5
- erste Aufnahme
- 6
- zweite Aufnahme
- 7
- erstes Dachelement
- 8
- zweites Dachelement
- 9
- Dachquerträger
- 10
- Frontscheibe
- 11
- Kamerasystem
- 12
- Dachfunktionszentrum
- 13
- erstes Steuergerät
- 14
- Koaxialleitung
- 15
- Antenne
- 16
- zweites Steuergerät
- 17
- Durchgang
- 18
- Blende
- 19
- Glasdach
- 20
- Normaldach
