DE10255549A1

DE10255549A1 - Antennensystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10255549A1
Application number: DE2002155549
Authority: DE
Inventors: Mario Navarro Martinez; Sergio Ramos Puebla Ramirez
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-17
Also published as: MXPA03010767A

Abstract

Ein Kraftfahrzeug, wie insbesondere ein Pkw, ist in der Regel mit einem oder mehreren Antennensystemen für unterschiedliche Anwendungsbereiche versehen. Das sind zum Beispiel eine UKW-Antenne für den terrestrischen Hörfunkempfang, eine SAT-Antenne für Fernseh- oder Hörfunkempfang, eine GSM-Antenne für Mobilfunk oder eine GPS-Antenne für die Standortbestimmung oder die Navigation des Fahrzeugs. Abhängig von den Wünschen des Kunden müssen daher konstruktiv unterschiedliche Maßnahmen für die Anbringung einer oder mehrerer Antennen erfolgen. DOLLAR A Aufgabe ist es, die Anbringung einer Antenne oder einer beliebigen Kombination von verschiedenen Antennen bei der Herstellung und auch eine spätere Nachrüstung für eine zusätzliche oder eine zu ersetzende Antenne zu vereinfachen. DOLLAR A Das wird erreicht durch eine an der Fahrzeugkarosserie (2) montierbare Einheit (3, 4) mit mehreren unterschiedlichen Aufnahmen zum wahlweisen Anschluß einer oder einer Kombination mehrerer der unterschiedlichen Antennen (5, 6). Dadurch können zum Beispiel sämtliche Pkws einer Serie mit der gleichen Einheit versehen sein, unabhängig von den ursprünglichen oder späteren Wünschen des Kunden. Auch eine Nachrüstung für eine Ergänzung oder ein Austausch von Antennen wird dadurch vereinfacht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antennensystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung ist für jede Art von Kraftfahrzeugen anwendbar, die für unterschiedliche Kommunikations- oder Steuerzwecke mit einer drahtlosen Informationsübertragung in unterschiedlichen Frequenzbereichen arbeiten und daher für den Empfang und gegebenenfalls auch die Sendung speziell für den jeweiligen Frequenzbereich bemessene Antennen benötigen. Für derartige drahtlose Übertragungen gibt es inzwischen verschiedene Anwendungsgebiete.

Für den terrestrischen AM oder FM-Rundfunkempfang, insbesondere im UKW-Bereich, werden im allgemeinen teleskopförmige Stabantennen oder Stabantennen mit konstanter Länge angewendet, die zum Beispiel versenkbar in die Karosserie eingebaut oder in eine entsprechende Vorrichtung auf dem Dach des Kraftfahrzeugs einschraubbar sind. Der Frequenzbereich für den UKW-Bereich beträgt ungefähr 80–100 MHz.

Für den direkten Empfang von Rundfunksignalen von Satelliten (SAT-Empfang), insbesondere für Fernsehen oder Hörrundfunk, werden indessen konstruktiv andere Antennen benötigt, da der Fernsehempfang oder Hörrundfunkempfang von Satelliten in einem wesentlich höheren Frequenzbereich erfolgt.

Der sogenannte Mobilfunk, auch mit GSM (Global System for Mobile Communications) bezeichnet, also der Telefonverkehr von und zu einem Kraftfahrzeug, arbeitet indessen bei einer Frequenz von 800 MHz, wofür wieder andere Antennen benötigt werden.

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist das sogenannte GPS (Global Positioning System), bei dem durch die Auswertung von Signalen von mehreren Satelliten eine Ermittlung des jeweiligen Standorts des Kraftfahrzeugs erfolgen kann. Für das GPS-System werden wieder andere, spezielle Antennen benötigt.

Es ist ersichtlich, dass die stark unterschiedlichen Frequenzbereiche der verschiedenen Anwendungen Antennen mit sehr unterschiedlichen Größen und Formen benötigen. Es ist daher nicht möglich, die Signale aller derartigen drahtlosen Übertragungsverfahren mit einer einzigen Antenne zu verarbeiten.

Das führt dazu, dass jedes Kraftfahrzeug nach den individuellen Wünschen des Kunden mit einer oder einer Kombination der genannten unterschiedlichen Antennen ausgerüstet werden muß. Auch eine spätere Umrüstung, also der Ersatz einer Antenne durch eine andere Antenne für einen anderen Anwendungszweck oder die Erweiterung der insgesamt eingebauten Antennen für einen neuen Anwendungsbereich, bereitet daher in der Regel nennenswerten Arbeitsaufwand und Kosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antennensystem der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die individuelle Ausstattung des Kraftfahrzeugs hinsichtlich des Antennensystems und auch eine spätere Umrüstung hinsichtlich der Anwendungszwecke und der Anzahl der Antennen vereinfacht wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Erfindung ist somit eine an der Fahrzeugkarosserie, insbesondere auf dem Dach des Kraftfahrzeugs, montierbare Einheit mit mehreren unterschiedlichen Aufnahmen zum wahlweisen Anschluß einer oder einer beliebigen Kombination mehrerer der unterschiedlichen Antennen vorgesehen. Dadurch werden insbesondere folgende Vorteile erzielt:
Ein Kraftfahrzeug kann durch die erfindungsgemäße Lösung bereits bei der Herstellung so ausgebildet sein, dass es mit geringem Aufwand für jede der verschiedenen Antennen oder auch jede beliebige Kombination mehrerer derartiger Antennen ausgerüstet werden kann. Es ist somit für die Anbringung der Antennen an dem Fahrzeug nur noch eine konstruktive Lösung unabhängig von den jeweiligen ursprünglichen oder späteren Wünschen des Kunden erforderlich. Dadurch wird insbesondere auch eine nachträgliche Umrüstung, zum Beispiel der nachträgliche Einbau weiterer Antennen für neue Anwendungsgebiete oder der Austausch einer Antenne durch eine Antenne für ein anderes Anwendungsgebiet, beträchtlich erleichtert, und somit Arbeitsaufwand, Zeitaufwand und Kosten für derartige Umrüstungen beträchtlich verringert.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Einheit aus zwei Teilen mit elektrischen Kontakten, von denen das erste Teil die Anschlüsse zu den Verarbeitsschaltungen für die Antennensignale in dem Kraftfahrzeug enthält und für die Anordnung an der Innenseite der Karosserie vorgesehen ist, und das zweite Teil die Aufnahmen für die Antennen enthält und für die Anordnung an der Außenseite der Karosserie vorgesehen ist. Vorzugsweise sind die beiden Teile unter Einfassung der Karosseriewand zusammensetzbar. Bei dem Zusammensetzen der beiden Teile erfolgen dabei gleichzeitig eine mechanische Verriegelung der beiden Teile miteinander und eine elektrische Verbindung der Kontakte der beiden Teile.

Bei einer weiteren Ausführungsform enthält das zweite Teil an seiner Unterseite Steckkontakte, die bei der Montage der beiden Teile zu beiden Seiten der Karosseriewand in entsprechende Steckkontakte an der Oberseite des ersten Teils eingreifen. Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorzugsweise jeweils zwischen einer Aufnahme in dem zweiten Teil und dem Fuß der zugehörigen Antenne eine Steckverbindung oder eine Schraubverbindung vorgesehen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist in der Karosseriewand, insbesondere in dem Dach des Kraftfahrzeugs, ein Teil oder ein Bereich zum nachträglichen Einbau der Einheit mit den mehreren unterschiedlichen Aufnahmen vorgesehen. Dann sind bei einer späteren Ausrüstung des Kraftfahrzeugs mit einer oder mehreren Antennen keine Umbaumaßnahmen an der Fahrzeugkarosserie erforderlich.

Vorzugsweise ist jeweils eine Aufnahme mit einer Abdeckung versehen, die die Aufnahme bei Nichtbestückung mit einer Antenne gegen Eindringen von Schmutz, Feuchtigkeit und dergl. verschließt und für das Einstecken einer Antenne manuell entfernbar oder beiseite schwenkbar ist.

Die montierbare Einheit ist vorzugsweise an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet, so dass die Montage vereinfacht wird. Diebstahlsicherungen, wie z. B. Spezialschrauben, Verschlüsse oder ein Schloßsystem sind vorzugsweise vorgesehen. Auch ist es möglich, zum besseren Diebstahlschutz, dass die Montageeinheit in Karosserieebene bzw. innerhalb der Fahrzeugkarosserie, z. B. tieferliegend, angeordnet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigen
1: ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Einheit in einer vereinfachten Darstellung,
2: Einzelteile des in 1 dargestellten Antennensystems,
3: ein Teil einer Fahrzeugkarosserie mit der erfindungsgemäßen Einheit und zwei unterschiedlichen Antennen,
4: eine perspektivische Darstellung des in den 2 und 3 dargestellten Antennensystems und
5: eine Unteransicht der Anordnung von 4.
1 zeigt in vereinfachter Form einen Personenkraftwagen 1 mit einem Dach 2. In das Dach 2 ist eine zur Aufnahme von verschiedenen Antennen vorgesehene Einheit eingebaut. Diese besteht aus einem Außenteil 3 und einem Innenteil 4, zwischen denen die Karosseriewand des Dachs 2 eingefaßt ist. Die Teile 3, 4 enthalten jeweils Kontakte zur elektrischen Verbindung einer Antenne mit der zugehörigen Verarbeitungseinheit in dem Kraftfahrzeug und sind durch die Karosseriewand des Dachs 2 hindurch mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Das Außenteil 3 enthält vier symbolisch gestrichelt dargestellte, konstruktiv unterschiedliche Aufnahmen für unterschiedliche Antennen, deren Füße ebenfalls konstruktiv unterschiedlich sind. Dargestellt sind eine UKW-Antenne 5, die nur in die erste Aufnahme in dem Außenteil 3 einsteckbar ist, und eine für Fernsehempfang oder Hörfunkempfang vorgesehene SAT- oder Satellitenantenne 6, die nur in eine zweite Aufnahme in dem Außenteil 3 einsteckbar ist. Die einzelnen Aufnahmen in dem Außenteil 3 enthalten elektrische Kontakte, die durch die Karosseriewand hindurch mit entsprechenden elektrischen Kontakten in dem Innenteil 4 verbunden sind. Die Kontakte in dem Innenteil 4 sind über getrennte Leitungen 7 mit vier Verarbeitungsschaltungen für unterschiedliche Anwendungsbereiche verbunden. Dargestellt sind ein AM/FM-Rundfunkempfangsteil, insbesondere für den terrestrischen UKW-Empfang, ein SAT-Empfangsteil, insbesondere für den Fernsehempfang, ein GSM-Empfangsteil für den Mobilfunk und ein GPS-Empfangsteil für die Standortbestimmung des Kraftfahrzeugs über Satellitensignale.
Die Aufnahmen in dem Außenteil 3 und die Füße der einzelnen Antennen, von denen in 1 nur zwei dargestellt sind, sind konstruktiv so ausgebildet, dass eine bestimmte Antenne nur in die für sie vorgesehene Aufnahme in dem Außenteil 3 eingesteckt werden kann. Dadurch ist ausgeschlossen, dass in eine bestimmte Aufnahme eine falsche Antenne eingesteckt wird. Durch diese Lösung kann somit das Fahrzeug ohne Verwechslungsgefahr auf einfache Weise mit jeder beliebigen Antenne für die genannten Anwendungsgebiete oder einer beliebigen Kombination mehrerer dieser Antennen ausgerüstet werden.
2 zeigt wieder die beiden Antennen 5, 6 sowie das Außenteil 3. Dargestellt sind vier, mit elektrischen Kontakten versehene Aufnahmen 8, 9, 10, 11 in dem Außenteil 3. Beispielsweise ist die AM/FM- oder UKW-Antenne 5 durch entsprechende Formgebung der zugehörigen Aufnahme 8 und des Fußes der Antenne 5 nur in die Aufnahme 8 einsteckbar, während die SAT-Antenne 6 nur in die Aufnahme 9 einsteckbar ist. Die beiden Aufnahmen 10, 11 sind dann entsprechend für die GSM- oder Mobilfunk-Antenne und die GPS-Antenne vorgesehen. Vorzugsweise ist jede der einzelnen Aufnahmen 8–11 mit einer Abdeckung versehen, um im nichtbenutzten Zustand der Aufnahme das optische Aussehen der Aufnahme zu verbessern und die Aufnahme gegen das Eindringen von Fremdkörpern, Schmutz oder Feuchtigkeit zu verschließen. Für das Einstecken einer Antenne in eine Aufnahme wird diese Abdeckung entfernt oder beiseite geschwenkt.
3 zeigt ähnlich wie 2 eine erste Antenne 12, zum Beispiel eine SAT-GPS- oder GSM-Antenne, und die AM/FM-Antenne 5. Das Außenteil 3 mit den entsprechenden Aufnahmen 8–11 von 2 ist von oben in eine Öffnung 13 in dem Autodach 2 einsetzbar, wobei zwei Stifte an der Unterseite des Außenteils 3 in entsprechende Bohrungen in dem Dach 2 eingreifen. Das Innenteil 4 ist in 3 nicht dargestellt.
4 zeigt wieder das Außenteil 3 mit einer eingesteckten Antenne 5 und vier, den Aufnahmen 8–11 von 2 entsprechenden Steckkontakten 14, die durch entsprechende Bohrungen in dem Dach 2 in vier Kontakte in dem Innenteil 4 an der Unterseite des Dachs 2 eingreifen. Das Innenteil 4 ist wieder insgesamt über vier Leitungen 7 entsprechend 1 mit den vier Verarbeitungsschaltungen in dem Kraftfahrzeug 1 verbunden.
5 zeigt eine Unteransicht der Anordnung von 4 mit einem Teil des Dachs 2, dem Innenteil 4 und den Leitungen 7.
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Antennen und Aufnahmen oder eine bestimmte konstruktive Ausbildung der Aufnahmen und der Antennenfüße beschränkt. Die Einheit kann grundsätzlich auch an anderen Teilen der Fahrzeugkarosserie montiert werden, zum Beispiel einem Schmutzfänger, einer Motorhaube, einer Seitenwand oder einem Gepäckraumdeckel.

1: Personenkraftwagen
2: Dach
3: Außenteil
4: Innenteil
5: UKW-Antenne
6: SAT-Antenne
7: Leitungen
8: Aufnahme
9: Aufnahme
10: Aufnahme
11: Aufnahme
12: Antenne
13: Öffnung
14: Steckkontakt

Claims

Antennensystem für ein Kraftfahrzeug mit mehreren, unterschiedlichen Antennen für verschiedene Anwendungsgebiete und Frequenzbereiche, gekennzeichnet durch eine an der Fahrzeugkarosserie (2) montierbare Einheit (3, 4) mit mehreren unterschiedlichen Aufnahmen (8–11) zum wahlweisen Anschluß einer oder einer Kombination von mehreren der unterschiedlichen Antennen (5–6).
Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit aus zwei Teilen (3, 4) besteht, von denen das erste Teil (4) die Anschlüsse zu den Verarbeitungsschaltungen in dem Kraftfahrzeug (1) enthält und für die Anordnung an der Innenseite der Karosserie vorgesehen ist und das zweite Teil (3) die Aufnahmen (8–11) für die Antennen (5, 6) enthält und für die Anordnung an der Außenseite der Karosserie (2) vorgesehen ist.
Antennensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (3, 4) unter Einfassung der Karosseriewand (2) zusammensetzbar sind.
Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Zusammensetzen der beiden Teile (3, 4) unter Einfassung der Karosseriewand (2) gleichzeitig eine mechanische Verriegelung der beiden Teile (3, 4) miteinander und eine elektrische Verbindung der Kontakte der beiden Teile erfolgt.
Antennensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil (3) an seiner Unterseite Steckkontakte (14) aufweist, die bei der Montage der beiden Teile (3, 4) zu beiden Seiten der Karosseriewand (2) in entsprechende Steckkontakte an der Oberseite des ersten Teils (4) eingreifen.
Antennensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen einer Aufnahme (8–11) in dem zweiten Teil (3) und dem Fuß der zugehörigen Antenne (5, 6) eine Steckverbindung vorgesehen ist.
Antennensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen einer Aufnahme (8–11) in dem zweiten Teil (3) und dem Fuß der zugehörigen Antenne (5, 6) eine Schraubverbindung vorgesehen ist.
Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Karosseriewand (2) des Kraftfahrzeugs (1) ein Teil oder ein Bereich zum nachträglichen Einbau der mit den mehreren unterschiedlichen Aufnahmen (8–11) versehenen Einheit (3, 4) vorgesehen ist.
Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Aufnahme (8–11) mit einer Abdeckung versehen ist, die für den Einsatz einer Antenne (5, 6) in die Aufnahme entfernbar oder verstellbar ist.