DE19923833B4

DE19923833B4 - Antenne bzw. Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19923833B4
Application number: DE19923833A
Authority: DE
Inventors: Jang Tik Siem; Wolfgang Kreft
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-05-30
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2019-05-27
Also published as: DE19923833A1

Abstract

Antenne bzw. Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug, bei welcher die Antenne außerhalb der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist,
wobei die Antenne (3) in einer Wand des Gehäuses eines oder beider Außenspiegel (2) integriert angeordnet ist, und wobei von dort ausgehend die Antennenleitung (4) direkt hinter die Armaturentafel des Kraftfahrzeuges geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antenne (3) entlang des Außenspiegelgehäuses gekrümmt geführt ist, und dass mehrere einzelne Antennenleitungen (A1–A5, B1–B5) als Streifenleiter unterschiedlicher Länge für unterschiedliche Frequenzbereiche angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne bzw. eine Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug, bei welcher die Antenne außerhalb der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es sind aus dem Stand der Technik vielfältige Antennenanordnungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Man unterscheidet im wesentlichen zwei Gruppen von Antennen, nämlich eine erste Gruppe, die sich innerhalb des Kraftfahrzeuges befindet und eine zweite Gruppe welche die sich außerhalb der Außenhaut des Kraftfahrzeuges befindet bzw. befestigt ist. Innerhalb des Fahrzeuges angeordnete Antennen haben den Vorteil, daß sie relativ zerstörungssicher angeordnet sind, haben aber den Nachteil, daß eine gewisse Abschirmwirkung durch die metallische Karosserie im Sinne eines Faraday'schen Käfigs vorliegt. Daraus wiederum ergibt sich die Konsequenz, daß im Fahrzeuginneren angeordnete Antennen hinsichtlich ihrer Empfangsleistung oder bei Telefoneinrichtungen auch hinsichtlich ihrer Sendeleistung stark beeinflußt werden, durch die oben genannte faraday'sche Abschirmung.
Dies macht sich schon ganz besonders bei Telefoneinrichtungen bemerkbar, wenn diese nur mit einer innerhalb des Fahrzeuges betriebenen Antenne ausgestattet sind. Bei Mobilfunktelefongeräten ist jedoch das Signal noch relativ stark, bereitet aber dennoch Schwierigkeiten.
Mehr und mehr finden Verkehrsleitsysteme und Ortsbestimmungen in Kraftfahrzeugen Anwendung. Dabei wird ein satellitengestütztes Signalsystem namens GPS (Global-Positioning-System) verwendet. Die Signalstärken solcher GPS-Systeme sind sehr gering. Davon ausgehend sind innerhalb des Fahrzeuges angeordnete Antennen, wegen der oben genannten faraday'schen Abschirmung nahezu unbrauchbar.
Andererseits sind außerhalb der Karosserieaußenhaut angeordnete Antennen jedoch der Beschädigung und des Mißbrauches ausgesetzt. Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Lösungen der einen oder anderen Art, d. h. innerhalb oder außerhalb der Fahrzeugaußenhaut bekannt.
Aus der DE 44 03 643 A1 ist eine Antennenordnung bekannt, welche verdeckt hinter Glas angeordnet ist. Nachteilig ist hierbei, daß Glasoberflächen in bzw. an Kraftfahrzeugen zur Wärme- und Lichtdämmung meist metallisiert sind. Eine solche Metallschicht dämpft wiederum das Antennensignal, was insbesondere bei dem schon schwachen GPS-Signal von großem Nachteil ist.
Aus der EP 0 821 429 A2 ist es bekannt, eine Antenne bzw. eine Antennenanordnung am Innenspiegel, also hinter der Frontscheibe anzuordnen. Die Antenne sitzt dort zwar relativ gut versteckt, aber es findet ebenfalls eine, wie oben beschrieben, nachteilige Abschirmung durch die Metallisierungsschicht auf der Frontscheibe statt.
Aus der EP 0 453 611 A1 ist eine Netzantenne bekannt, welche im Fahrzeughimmel der Karosserie, also innerhalb des Fahrzeuges angeordnet ist. Auch hierbei ist die Abschirmung durch die Fahrzeugkarosserie so dramatisch, daß eine GPS-Ortung schon gar nicht möglich ist.
Auch Schlitzantennen, bei denen Karosserieschlitze, die sich baulich zwangsläufig ergeben, ausgenützt werden sind bekannt. Wie dies die DE 40 00 381 A1 zeigt, unterliegen diese physikalischen Nachteilen. Diese Nachteile ergeben sich aus der Beschränkung der Breitbandigkeit durch die baulich vorgegebenen Schlitzabmessungen.
Aus der DE 196 36 584 C1 ist eine Antenne bekannt, welche außerhalb der Karosserieaußenhaut des Fahrzeuges angeordnet ist. Dabei ist die Antenne im sogenannten Stoßfänger, oder besser gesagt in der Stoßstange angeordnet. Nachteilig ist hierbei, daß zum einen der Stoßfänger zumindest teilweise mit metallischen Elementen versehen ist, die wiederum eine Störung der Antenne bewirken. Andererseits ist gerade der Stoßfänger beschädigungsanfällig, da der Stoßfänger im normalen Fahrzeugbetrieb die Aufgabe haben soll, bei kleinen Geschwindigkeiten reversible Deformationen zuzulassen. Diese würden jedoch die Antennen bzw. Antennenkabel beschädigen können.
Die WO 97/21127 A1 beschreibt ein GPS-System für Fahrzeuge mit einer Antenne im Außenspiegel.
Die WO 91/00626 A1 beschreibt Außenspiegel von Kraftfahrzeugen, wobei diese Außenspiegel eine Antenne umfassen.
Die WO90/09041 A1 betrifft die Installation von Antennen in Kraftfahrzeugen aller Art.
Die DE 42 44 136 A1 bezieht sich allgemein auf integrierte vielfach geschichtete Mikrowellenschaltungen, die in mobilen Funkverkehrssystemen verwendet werden, wobei auch eine Mikrostreifenleitung erwähnt wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine Antenne bzw. Antennenanordnung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß die Antenne weitestgehend ungestört, also unabgeschirmt arbeiten kann, und dennoch geschützt vor mechanischen Beschädigungen angeordnet ist.
Die gestellte Aufgabe wird bei einer Antenne bzw. Antennenanordnung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst gemäß kennzeichnendem Teil des Anspruches 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Antenne bzw. Antennenanordnungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Außenspiegel bzw. die Außenspiegelgehäuse von Kraftfahrzeugen sind mittlerweile bis auf einzelne Bolzen- oder Halteelemente aus Kunststoff herstellbar. Außerdem sind die Außenspiegel keiner weitergehenden Beschädigungsgefahr ausgesetzt. Durch die unmetallische Ausführung der Außenspiegelgehäuse innerhalb der erfindungsgemäß dann die Antenne angeordnet ist bewirkt, daß auch keine schädliche Abschirmung selbst beim Betrieb im GPS-Standard bewirkt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein einfaches Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,
2 die Anordnung von Antennen über ein Fahrzeug und
3 die Antenne als solches in einem nichtmetallischen Gehäuse.
Die Erfindung ist aufgrund ihrer Einfachheit auch einfach darzustellen. Hierbei zeigt die Abbildung lediglich einen Teilausschnitt der Karosserie 1. Seitlich, d. h. im Bereich der Beifahrer- oder auch der Fahrerseite ist dann an der Karosserie der Außenspiegel 2 angeordnet. Innerhalb des Gehäuses des Außenspiegels 2 ist geschützt die Antenne 3 angeordnet. Das Gehäuse des Außenspiegels 2 ist unmetallisch bzw. elektrisch nichtleitend, so daß die Antenne 3 nicht abgeschirmt, und somit auch nicht negativ beeinflußt wird. Die Antenne 3 ist mit einer Antennenleitung 4 versehen, die durch das Ansatzstück des Außenspiegelgehäuses 2 in die Fahrzeugkarosserie 1 geführt wird. Die Antennenleitung 4 ist dabei wiederum mit der entsprechend zusammenwirkenden Armatur bzw. dem entsprechend zusammenwirkenden Gerät 10 signaltechnisch verbunden.
Daraus ist ersichtlich, daß ein sehr kurzer Leitungsweg zwischen Antenne und dem das Antennensignal verarbeitenden Gerät besteht. Durch die kurze Leitungsführung wird zum einen das Signal wenig verfälscht, und dadurch, daß die Antennenleitung 4 so kurz ist, hat die Antenne 3 auch eine gute Eignung im hochfrequenten Bereich. Zum anderen ist diese Positionierung der Antenne 3 im Außenspiegel 2 dahingehend vorteilhaft, weil die Antennenleitung 4 sehr einfach verlegt werden. Sie wird nämlich durch das Ansatzstück des Außenspiegels 2 hindurchgeführt, dann durch die Fahrzeugkarosserie 1 in den Innenraum und mündet von dort aus durch die übliche Lage des Außenspiegels direkt in die Armaturentafel des Fahrzeuges. Das heißt die Antennenleitung 4 muß über keine komplizierten Abdeckungen geführt werden. Dies hat die besagten fertigungstechnischen Vorteile.
Zum anderen ist die Antenne in einem Fahrzeugteil integriert, welches nicht der Gefahr mutwilliger Zerstörung oder aber auch der Beschädigungsgefahr im Fahrzeugbetrieb ausgesetzt ist. Zum anderen ist die Antenne nicht wie übliche Karosserie- oder Dachantennen durch Mißbrauch beschädigbar, weil sie innerhalb des Spiegels integriert ist und somit vor Mißbrauch geschützt ist.
2 zeigt ein Fahrzeug 1 bei dem in beiden Spiegeln Antennen 3 angeordnet sind. Das Gerät 10 ist über Verbindungsleitungen 4 mit den Antennen verbunden. Vorzugsweise kann nun das Gerät über beide Antennen Signale empfangen oder eine Selektionsstufe, hier nicht dargestellt, entscheidet welches Signal für den Empfang genommen werden soll. So ist es möglich, daß jeweils eine der Antennen durch das Fahrzeuggehäuse 1 als solches im sogenannten Sendeschatten liegt. Die andere Antenne hingegen würde dann jedoch nicht in dem sogenannten Sendeschatten liegen. Dadurch ist gewährleistet, daß jeweils eine Antenne einen optimalen Empfang hat.
3 zeigt einen Außenspiegel in verschiedenen Ansichten. Die einzelnen Antennenleitungen sind mit dem Buchstaben A1 bis A5 und B1 bis B6 gekennzeichnet. Der Längenunterschied der einzelnen Antennenleitungen A1 bis A5 und B1 bis B6 ist bewußt gewählt worden, da in Abhängigkeit der Länge der Leitungen die Wellenlänge, für die das System arbeitet, beeinflußt wird. Auf diese Art und Weise ist es möglich für unterschiedliche Frequenzbereiche in ein und demselben Gehäuse unterschiedliche Antennen zu haben. Die Antennenleitungen können im Kunststoffmaterial mit eingelegt sein. Sie können jedoch auch in das Kunststoffmaterial eingebettet sein, hier nicht dargestellt. Es ist auch möglich, daß man ein Gitternetz als solches in das Kunststoffgehäuse einbettet, so daß dieses an Stabilität gewinnt und entsprechend der gewünschten Länge die Leitungen an der Stelle unterbricht. D. h. die Festigkeit als solches wäre gegeben und die gewünschte Wellenlänge kann beeinflußt werden. Vorzugsweise befinden sich in den Außenspiegeln, wie in 3 dargestellt die Antennenanordnungen für z. B. UKW, MW und Wellenlängen für Mobiltelefone und die Antenne für das GPS-System wird in Dachnähe, insbesondere an den Scheibenrändern geführt.

Claims

Antenne bzw. Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug, bei welcher die Antenne außerhalb der Außenhaut der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, wobei die Antenne (3) in einer Wand des Gehäuses eines oder beider Außenspiegel (2) integriert angeordnet ist, und wobei von dort ausgehend die Antennenleitung (4) direkt hinter die Armaturentafel des Kraftfahrzeuges geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (3) entlang des Außenspiegelgehäuses gekrümmt geführt ist, und dass mehrere einzelne Antennenleitungen (A1–A5, B1–B5) als Streifenleiter unterschiedlicher Länge für unterschiedliche Frequenzbereiche angeordnet sind.
Antenne bzw. Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von partiell metallischen oder metallisierten Gehäusen von Außenspiegeln (2) die Antenne (3) innerhalb einer unmetallischen bzw. elektrisch nicht leitfähigen Partie des Gehäuses des Außenspiegels (2) angeordnet ist.
Antenne bzw. Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (3) eine herkömmliche Radioantenne ist.
Antenne bzw. Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (3) eine Rundfunk- und/oder kombinierte Rundfunk- und GSM-Standard-Antenne ist.
Antenne bzw. Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (3) eine auf den GPS-Standard bzw. die GPS-Signalstärken ausgelegte Antenne ist.
Antenne bzw. Antennenanordnung für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifenleiterlänge gewählt wird nach dem Empfangs- und/oder Sendefrequenzbereich.