DE19723989C1

DE19723989C1 - Fernsehempfangssystem für automotive Anwendungen

Info

Publication number: DE19723989C1
Application number: DE1997123989
Authority: DE
Inventors: Erich Anton Geiger
Original assignee: Becker GmbH
Current assignee: Harman Becker Automotive Systems GmbH
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2017-06-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Fernsehempfangssystem für automotive Anwendungen.

Die aus der amerikanischen Patentschrift US 4,823,142 bekannten Fernsehempfangssysteme für automotive Anwendungen zeigen in einem Gerät zusammengefaßt eine Empfangseinheit, eine Demodulatoreinheit zur Demodulation des durch die Empfangseinheit empfangenen Fernsehsignals und eine Ein-/Ausgabeeinheit zur Steuerung des gesamten Fernsehempfangssystems und zur Darstellung des empfangenen, demodulierten Fernsehsignals. Dabei ist die Empfangseinheit mit der Demodulatoreinheit über eine Verbindungseinleitung verbunden, über die die nicht demodulierten Fernsehsignale übertragen werden. Mittels einer weiteren Verbindungsleitung werden Steuersignale von der Ein-/Ausgabeeinheit an eine Antennensteuerung übertragen, welche der Empfangseinheit zugeordnet ist. Diese bekannten Fernsehempfangssysteme für automotive Anwendungen erweisen sich als in ihrer Tauglichkeit für den automotiven Einsatzbereich als sowohl in ihrer Größe, als auch in ihrer EMV-Störanfälligkeit, wie auch in ihrer Anfälligkeit für technische Defekte aufgrund des komplexen Anspruchsprofils im Hinblick auf Temperaturstabilität, Rüttelstabilität und Langzeitstabilität der Konstruktion des Fernsehempfangssystems und der darin enthaltenen Komponenten als wenig geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fernsehempfangssystem für automotive Anwendungen zu schaffen, welches die vorgenannten Nachteile möglichst weitgehend überwindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fernsehempfangssystem für automotive Anwendungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird bei dem Fernsehempfangssystem für automotive Anwendungen eine dezentrale Struktur verwendet, wodurch die eine oder die verschiedenen Empfangseinheiten von der oder den Demodulatoreinheiten räumlich getrennt ausgebildet sind und von der Ein-/Ausgabeeinheit abgesetzt ausgebildet sind. Dabei können die Demodulatoreinheit/en sowohl von der Ein-/Ausgabeeinheit abgesetzt als auch in dieser ausgebildet sein. Die Empfangseinheiten sind mit der/den Demodulatoreinheit/en über eine erste, optische Verbindungsleitung verbunden, welche jeweils das empfangene, nicht demodulierte Fernsehsignal typisch als FBAS-Signal von den Empfangseinheiten zu der/den Demodulatoreinheit/en überträgt. Dieses nicht demodulierte Fernsehsignal, das auch nicht komprimiert wurde, also insbesondere auch nicht nach einem der MPEG-Standards komprimiert wurde, wird in den Demodulatoreinheiten demoduliert und anschließend der Ausgabeeinheit, welche typisch als Bildschirm mit Lautsprecher ausgebildet ist, dargestellt. Die Ein-/Ausgabeeinheit ist mit der/den Empfangseinheiten über eine zweite optische Verbindungsleitung verbunden, über welche die Empfangseinheiten beispielsweise bei der Kanalwahl gesteuert werden. Diese Steuerung erfolgt typischerweise durch die als Tastatur ausgebildete Eingabeeinheit in der Ein-/Ausgabeeinheit und mit Hilfe eines Mikroprozessors, der sich typischerweise ebenfalls in der Ein-/Ausgabeeinheit befindet. Aber nicht nur die reinen Steuerdaten können über die zweite optische Verbindungsleitung übertragen werden, sondern es können auch weitere wesentliche Quelldaten, das können Audio-, Video- oder andere Empfangsdaten wie Feldstärkedaten sein, übertragen werden, welche eine Basis für die Festlegung der Steuerbefehle durch den Mikroprozessor bilden können.

Als besonders vorteilhaft erweist sich bei dem erfindungsgemäßen Fernsehempfangssystem, das durch die dezentrale Anordnung ein Beeinflussen der einzelnen dezentralisierten Komponenten mittels elektromagnetischer Strahlungen (EMV-Störungen) aufgrund der großen räumlichen Entfernung nahezu ausgeschlossen ist, zumal die einzelnen Komponenten zusätzlich regelmäßig zur Abschirmung in einem eigenen Gehäuse aus Metall untergebracht sind. Auch gelingt es durch die Trennung, die Komponenten jedes für sich und damit gesamt kleiner auszubilden, da nun im Gegensatz zu der Ausbildung des Fernsehempfangssystems in einem Gerät nun die bisher zwingend notwendige Vorkehrungen zur Abschirmung, d. h. insbesondere zur Erhöhung der EMV- Verträglichkeit, entfallen können. Gerade diese Vorteile können durch die besondere erfindungsgemäße Wahl der Verbindungsleitungen in Form von optischen Übertragungsstrecken, d. h. in der Form von Lichtwellenleitern aus Glas oder Kunststoff, entgegen den Erwartungen aufrecht erhalten werden können, da diese im Gegensatz zu den bekannten metallischen Verbindungsleitungen gerade nicht als Sende- oder Empfangsantennen für elektromagnetische Strahlungen wirken. Mithin ist die besondere EMV-Verträglichkeit gewährleistet. Darüber hinaus erweist sich ein derartiges Leitungskonzept als wesentlich kostengünstiger und als günstiger in der Gewichtsbilanz für das Empfangssystem und damit auch für das Fahrzeug.

Auch im Hinblick auf die komplexen Anforderungen im Automobilbau an die elektronischen Komponenten wie Temperaturstabilität, Rüttelstabilität oder Langzeitstabilität erweist sich die dezentralisierte Anordnung mittels einer optimierten Anordnung für jede einzelne Funktionalität der einzelnen Einheit wesentlich besser als eine zentralisierte Gesamteinheit, da hier ein unbefriedigender Kompromiß zwischen den Anforderungen jeder einzelnen Einheit vermieden werden kann.

Darüber hinaus zeigt das erfindungsgemäße Fernsehempfangssystem durch die getrennte Ausbildung der beiden optischen Verbindungsleitungen für die unterschiedlichen Daten eine besondere sichere Anordnung für den Empfang und die Darstellung von Fernsehsignalen, denn hier beeinflussen sich die verschiedenen Daten, einerseits die empfangenen, nicht demodulierten Fernsehsignale, welche typischerweise als FBAS- Signale über die eine erste, optische Verbindungsleitung übertragen werden, und die anderen Steuersignale oder die ggf mitübertragenen weiteren Quelldaten über die zweite, optische Verbindungsleitung gerade nicht. Mithin läßt sich die erste optische Verbindungsleitung optimale auf die große zu übertragende Datenmenge mit erheblicher Bandbreite für das nicht demodulierte Fernsehsignal auslegen, während die zweite optische Verbindungsleitung einen begrenzten optischen Datendurchsatz haben kann. Auch bei einem begrenzten Datendurchsatz auf der zweiten, optischen Verbindungsleitung ist es möglich, eine Vielzahl von relevanten Steuer- oder Quelldaten zur sicheren Steuerung der einzelnen Einheiten zu übertragen und damit auch sehr komplexe Steuerstrukturen, wie Antennendiversity und/oder Frequenzdiversity zu ermöglichen.

Das dargestellte Fernsehempfangssystem ist auch in der Lage auf alle aufwendigen Kompressions- und Dekompressionsmittel zu verzichten, ohne daß die Qualität des übertragenen Fernsehsignals beeinträchtigt wird. Hierdurch kann auch auf technisch sehr aufwendige und kostenintensive Komponenten beim Bau derartiger Kompressions- oder Dekompressionseinheiten verzichtet werden, was die Tauglichkeit für den automotiven Einsatz eines solchen Fernsehempfangssystems wesentlich erhöht. Zudem erweisen sich derartige Kompressions- und Dekompressionseinheiten als recht störanfällig, da ihre Programmierung sehr umfangreich und kompliziert ist. Mithin erweist sich das beschriebene Fernsehempfangssystem als wenig störanfällig für technische Defekte, was die Akzeptanz dieses Empfangssystems beim Kunden gewährleistet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das erfindungsgemäße Fernsehempfangssystem für automotive Anwendungen als Teil eines das Fahrzeug umfassenden Audio-/Video-Übertragungssystems mit einer Reihe von weiteren Komponenten ausgebildet, welche Quellen und/oder Senken für Audio- und/oder Videodaten darstellen. Dabei sind die Komponenten dieses Audio-/Video- Übertragungssystems über eine einzige optische Verbindungsleitung ringförmig miteinander verbunden, zu der die zweite optische Verbindungsleitung des Fernsehempfangssystems gehört. Über diese optische Verbindungsleitung werden die Steuerdaten und Quelldaten nach einem Datenübertragungskonzept übertragen, das dem D2B-Optical-Datenübertragungskonzept, wie es aus der DE 195 03 210 C1 und der EP 0 519 111 A1 bekannt ist, übertragen. Dadurch gelingt es, eine Integration des Fernsehempfangssystems in ein übergeordnetes Audio-/Video-Übertragungssystem zu vollziehen, das in der Lage ist, mit einer einzigen optischen, ringförmigen Verbindungsleitung alle wesentlichen Steuerdaten und soweit erforderlich Quelldaten des Systems, abgesehen von den empfangenen, nicht demodulierten Fernsehsignale zu übertragen und an den gewünschten Datensenken, respektive Ausgabekomponenten auszugeben. Damit wird ermöglicht, beispielsweise einem Audioverstärker des gesamten Übertragungssystems auch für die Audioinformation des Fernsehempfangssystems zur Verstärkung und der anschließenden Audioausgabe zu verwenden und dadurch in besonderem Maße die synergetischen Vorteile des Gesamtsystems zu nutzen.

Die Ein-/Ausgabeeinheit als zentrale Eingabeeinheit für das gesamte Audio-/Video- Übertragungssystem zu verwenden, da gerade die Ein-/Ausgabeeinheit im Fahrzeug an zentraler Position im Sichtbereich des Benutzers angeordnet sein muß und dadurch die Betätigung, d. h. die Steuerung durch die Eingabe über ein Tastenfeld oder ähnliches in einfacher, ausreichender und abschließender Weise möglich ist. Weitere Eingabeeinheiten für des gesamte Übertragungssystem sind somit nicht erforderlich, wodurch die Verwendbarkeit im Kraftfahrzeug auch im Hinblick auf die Reduktion der Kosten des gesamten Übertragungssystems sowie auch im Hinblick auf die verringerte Störanfälligkeit durch Wegfall einer Mehrzahl identischer überflüssiger Komponenten gegeben ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Demodulator- und die Ein- /Ausgabeeinheiten als räumlich getrennte Einheiten ausgebildet und über die zweite optische Verbindungsleitung verbunden. Über diese zweite Verbindungsleitung werden dann die Steuerdaten als auch die demodulierten Fernsehempfangssignale als Quelldaten übertragen. Durch diese erweitert dezentralisierte Anordnung kommen die Vorteile durch die erweiterte Dezentralisierung des Systems im Hinblick auf die insbesondere EMV-optimierte Ausbildung und Anordnung der einzelnen Einheiten noch stärker zur Geltung, wobei die Nachteile durch die erforderlichen Datenübertragungen durch die besondere Wahl der Verbindungsleitungen nicht zum Tragen kommen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 1 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das dargestellte Fernsehempfangssystem zeigt eine Ein-/Ausgabeeinheit 3, welche neben einem Bildschirm 8 als Ausgabemedium für die Videoinformationen des empfangenen Fernsehsignals, eine Tastatur 7 als Eingabemedium, einen Mikroprozessor 6 zur Steuerung des gesamten Systems, zwei Demodulatoreinheiten 2 sowie nicht dargestellte Lautsprecher als Ausgabemedium für die Audioinformationen des empfangenen Fernsehsignals umfaßt.

Die Demodulatoren 2 sind jeweils über eine erste optische Verbindungsleitung 4 mit einer ihnen zugeordneten Empfangseinheit 1 verbunden und erhalten jeweils über diese die durch die Empfangseinheiten 1 empfangenen und nicht demodulierten Fernsehsignale, welche typischerweise als FBAS-Signale vorliegen. Diese nicht demodulierten Signale zeigen eine typische Bandbreite von deutlich mehr als 5 Mhz. Gerade durch die besondere Wahl der ersten Verbindungsleitung 4 als optische Übertragungsleitung beispielsweise als Kunststofflichtwellenleiter können die empfangenen und nicht demodulierten Fernsehsignale ohne Qualitätseinbußen übertragen werden. Dem Zwang zur Datenkompression muß damit nicht gefolgt werden.

Dies um so mehr, da zur Übertragung der weiteren erforderlichen Daten zwischen den einzelnen dezentralisierten Komponenten 2, 2, 3 die zweite optische Verbindungsleitung 5 Verwendung findet. Diese Verbindung der Komponenten 2, 2, 3 erfolgt jeweils durch eine einzige Verbindungsleitung 5 von einer Komponente zur benachbarten nächsten, wobei sich die einzelnen Verbindungsleitungsstücke zu einen gesamten Ring zusammenfügen. In diesem Ein-Leitungs-Ring werden die Steuerdaten und soweit erforderlich oder es aus den verschiedensten Gründen gewollt ist auch Quelldaten zwischen den einzelnen Komponenten im Kreis herum übertragen.

Dabei kann beispielsweise die Ein-/Ausgabeeinheit 3 mittels ihres Mikroprozessors 6 die Empfangseinheiten 2 so ansteuern, daß diese eine bestimmte Kanalwahl vornehmen und die auf diesem Kanal empfangenen Fernsehsignale über die erste, optische Verbindungsleitung 4 an die zugeordneten Demodulatoren 2 übertragen. Es ist auch möglich, daß durch entsprechende Steuerbefehle eine Auswahl einer aus den einer Empfangseinheit 1 zugeordneten Antennen 9 vorgenommen wird. Eine Anordnung mit einer entsprechenden Steuerungsstruktur wird Antennendiversityanordnung genannt. Dabei wird die Auswahl der Antenne 9 anhand der Qualität des durch die Antennen 9 empfangenen Signals getroffen, wobei zur Bestimmung der Qualität die Feldstärke, die Modulationseigenschaften oder ähnliches herangezogen werden können. Die erforderlichen Daten werden in dem dargestellten Beispiel über die zweite Verbindungsleitung 5 an die Ein-/Ausgabeeinheit 3 und damit an den Mikroprozessor 6 übertragen, der die Auswertung und die Steuerung der Antennenauswahl mittels entsprechender Steuerbefehle an die Empfangseinheiten 2 zur Durchführung der Auswahl vornimmt. Wie bereits ausgeführt, kann zur Qualitätsbewertung auch das demodulierte Fernsehsignal herangezogen werden, so daß die Demodulatoreinheiten 2 Einfluß in der Bewertung eines empfangenen Signals haben können. Für diese Fälle sind die Demodulatoreinheiten 2 mit dem Mikroprozessor 6 verbunden.

Neben der Auswahl einer von mehreren Antennen 9 für eine Empfangseinheit (Antennendiversity) ermöglicht das in Fig. 1 dargestellte Empfangssystem auch die Auswahl einer Empfangseinheit 1 aus den beiden vorliegenden. Dies ist dann relevant, wenn die beiden Empfangseinheiten 1 ein Programm auf verschiedenen Kanälen empfangen und nun das bessere empfangen Fernsehsignal zur Darstellung gebracht werden soll. Diese Auswahlkonzept nennt sich Frequenzdiversitykonzept. Bei der hier darstellten Anordnung wird die Qualität anhand von Informationen der Demodulatoreinheiten 2 hier direkt bzw. der Informationen der Empfangseinheiten 1 über die Verbindungsleitung 5 mit Hilfe des Mikroprozessors 6 bestimmt und die Auswahl durch Durchschalten oder Trennen des Übertragungsweges für das jeweilig empfangenen Fernsehsignal durch den Mikroprozessor 6 vorgenommen. Dadurch ist ein sehr leistungsfähiges Empfangssystem mit den besonderen Vorteilen durch die besondere Form der Dezentralisierung gegeben.

Neben der Funktionalität als Anntenendiversityanordnung kann darüber hinaus die Funktionalität der Frequenzdiversitykonzepts vorliegen, was die Varianz der Steuermöglichkeiten und die entsprechenden Möglichkeiten wesentlich verbessert, ohne daß die beschriebenen Probleme wie EMV-Störungen usw. zum Tragen kommen.

Der Mikroprozessor 6 der Ein-/Ausgabeeinheit 3 steuert das gesamte Fernsehempfangssystem entweder direkt oder über ihm untergeordnete nicht dargestellte Mikroprozessoren in den dezentralisierten anderen Komponenten des Empfangssystems welche über die zweite, optische Verbindungsleitung 5 mit der Ein-/Ausgabeeinheit 3 resprektive dem Mikroprozessor 6 verbunden sind. Der Mikroprozessor 6 ist darüber hinaus mit der Tastatur 7 verbunden, um die Eingaben durch den Benutzer festzustellen, diese zu analysieren und in entsprechende Steuerbefehle umzusetzen. Weiterhin steuert er über entsprechende Leitungen die Ausgabeeinheiten hier der dargestellte Bildschirm 8 und die nicht dargestellten Lautsprecher.

Dabei ist zu beachten, daß der Mikroprozessor 6 nicht zwingend in der Ein- /Ausgabeinheit lokalisiert sein muß. Gerade durch die ringförmige zweite Verbindungsleitung 5 kann er auch in einer anderen Komponente des Systems angeordnet sein und über die zweite Verbindungsleitung 5 seine Steuerdaten und ggf. Quelldaten erhalten bzw. absenden.

Bezugszeichenliste

1

Empfangseinheit

2

Demodulatoreinheit

3

Ein-/Ausgabeeinheit

4

erste optische Verbindungsleitung

5

zweite optische Verbindungsleitung

6

Mikroprozessor

7

Tastatur

8

Bildschirm

9

Antenne

Claims

1. Fernsehempfangssystem für automotive Anwendungen mit mindestens einer Empfangseinheit (1), mindestens einer von der/den Empfangseinheiten (1) räumlich abgesetzten Demodulatoreinheit (2), mindestens einer Ein-/Ausgabeeinheit (3) zur Steuerung des Fernsehempfangssystems und zur Darstellung des empfangen, demodulierten Fernsehsignals, wobei die Empfangseinheiten (1) mit der/den abgesetzten Demodulatoreinheit/en (2) über eine erste optische Verbindungsleitung (4) zur Übertragung der empfangenen, nicht demodulierten Fernsehsignale, beispielsweise als FBAS-Signal, und darüber hinaus über eine weitere, zweite von der ersten getrennten, optischen Verbindungsleitung (5) mit der Ein- /Ausgabeeinheit (3) verbunden ist/sind und wobei die zweite Verbindungsleitung (5) geeignet ist, sowohl Steuerdaten als auch Quelldaten zu übertragen.

2. Fernsehempfangssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, optische Verbindungsleitung (5) Teil eines Audio- /Video-Übertragungssystems mit einer Reihe von weiteren Komponenten ist, diese als Quellen und Senken für Audio- und/oder Videodaten wirken und diese über die eine sie ringförmig verbindende zweite optische Verbindungsleitung (5) vergleichbar dem D2B-Optical Datenübertragungskonzept gesteuert werden können.

3. Fernsehempfangssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Demodulatoreinheit/en (2) in der Ein-/Ausgabeeinheit (3) integriert ist/sind.

4. Fernsehempfangssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- /Ausgabeeinheit (3) die zentrale Eingabeeinheit für das gesamte Audio- /Video-Übertragungssystems darstellt.

5. Fernsehempfangssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Antennen (9) vorgesehen sind, welche den einzelnen Empfangseinheiten (1) zur Schaffung einer Antennendiversityanordnung zugeordnet werden können, wobei die Antennendiversityanordnung durch einen Mikroprozessor (6) in der Ein-/Ausgabeeinheit (3) über die zweite, optische Verbindungsleitung (5) gesteuert wird.

6. Fernsehempfangssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Empfangseinheiten (1) vorgesehen sind, welche zur Schaffung einer Frequenzdiversityanordnung verwendet werden können, wobei die Frequenzdiversityanordnung durch einen Mikroprozessor (6) in der Ein- /Ausgabeeinheit (3) über die zweite, optische Verbindungsleitung (5) gesteuert wird.

7. Fernsehempfangssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Demodulatoreinheit/en (2) mit den Ein-/Ausgabeeinheiten (3) über die zweite Verbindungsleitung (5) verbunden ist/sind und über diese die Steuerdaten als auch die demodulierten Empfangssignale übertragen werden.