EP0994525A2 - Antenneneinheit - Google Patents

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EP0994525A2
EP0994525A2 EP99118350A EP99118350A EP0994525A2 EP 0994525 A2 EP0994525 A2 EP 0994525A2 EP 99118350 A EP99118350 A EP 99118350A EP 99118350 A EP99118350 A EP 99118350A EP 0994525 A2 EP0994525 A2 EP 0994525A2
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EP
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antenna unit
body component
antenna
antennas
unit according
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EP99118350A
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Norbert Hesker
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Wilhelm Karmann GmbH
Original Assignee
Wilhelm Karmann GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3291—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted in or on other locations inside the vehicle or vehicle body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems

Definitions

  • the invention relates to an antenna unit according to the preamble of the claim 1 and a body component according to the preamble of claim 9.
  • Modern passenger vehicles have to be equipped with several antennas to be able to perform various reception or transmission tasks, for example for the operation of the car radio, the telephone, a navigation system, a GPS and an emergency call system or electronic toll collection, but also a central locking system, a remote-controlled heater and one Distance control or the like.
  • the antennas required for this have different designs, for example Rod antennas for radio and telephone, possibly replaced by window antennas, Plate antennas for controlling the GPS, wire antennas and the like.
  • the long-standing rod antennas which have a high efficiency, have been increasing in the past due to their vulnerability to damage and vandalism and their disruptive impact on air resistance and the high assembly effort due to the fact that it is integrated into the panes Antennas replaced.
  • their efficiency is generally worse.
  • an arrangement in the windscreen is annoying in that the antennas then restrict the field of view when transmitting antenna in electromagnetic waves give off the interior and also close to that with electronic instruments equipped dashboards, which means that malfunctions cannot be ruled out are.
  • Rear window heating is particularly problematic for rear window antennas. With convertibles there is also the problem that the rear window just like the roof of the vehicle can not be used for antennas, so that here only the windshield for a window antenna comes into consideration.
  • DE 196 36 584 C1 discloses the inclusion of one or more antennas known in a plastic bumper.
  • the antennas are immediately on the inside of the bumper. Due to the adaptation of the antenna shape to the U-shaped outer shape of the bumper is the number and design of antennas limited. In addition, the location of the antennas in the bumper is in the event of an accident disadvantageous, since the repair costs are increased considerably.
  • the object of the invention is to make the vehicle antennas optically inconspicuous and with the lowest possible assembly costs and at the same time high crash safety to be arranged in the vehicle.
  • the invention solves this problem with an antenna unit with the features of claim 1 or by a body component with the features of Claim 9.
  • the antenna unit according to the invention makes it possible to embed it in a flat area Body component, for example the engine flap or tailgate or side Doors possible, all antennas being included in this antenna unit can.
  • the vehicle also does not require any other rod or window antennas.
  • the antenna unit comprises a carrier part which is installed before the body is assembled Can be equipped with the antennas as well as electronic components and plugs is, so that the antenna unit as a whole as a modular component of the Assembly can be completed. This completely pre-assembled unit can be inserted into the body component during assembly. This can can also be equipped with an encircling earth strap or mass film. Overall, the assembly effort for the arrangement of antennas is therefore on significantly reduced the vehicle.
  • the antenna is advantageously arranged in a body component that can be used for different purposes Vehicle types in a series (for example a coupé or a cabriolet) is similar. For this, e.g. the boot lid.
  • the antenna unit can be connected to the continuing cables via a single central interface be connected to the motor vehicle.
  • connection between the wall parts or between the antenna unit and the wall parts can be made via conventional connections such as screwing, gluing, welding or the like.
  • the antenna unit is particularly advantageously modular in that it depending on the equipment of the vehicle with different numbers of antennas equipped and can also be retrofitted, for example with Subsequent installation of a remote control for an auxiliary heater.
  • the antenna 1 comprises a carrier part 2, on which several Antennas 3,4,5 can be arranged.
  • the antennas are 3 and 4 designed as rod antennas
  • the antenna 5 provides one GPS receiver and transmitter, which is designed as a plate antenna.
  • the electronic components 3a, 4a are arranged on the carrier part 2 Diversity and amplifier of a respective antenna 3.4.
  • the antenna unit 1 can also contain a conductor 6 which is at ground potential Embodiment is electrically conductively connected to the carrier part 2 and the surrounds various antennas 3,4,5. Additional ground lines between the antennas can be routed and can shield them against each other also be provided.
  • the conductor 6 can also be from the antenna unit 1 be trained independently and only connected to it during assembly become.
  • the carrier part 2 can be a separate component and, for example, metallic be trained. It is also possible that the carrier part 2 is part of a Forms inner wall 7 of a multi-shell body part 8 and that on the Inner wall 7 pre-assembled antenna unit 1 with the body component 8 is assembled by welding, gluing, screwing or the like. It is one pre-assembled unit 1 created with the antennas, electronic and electrical connection components is provided and as a complete unit in the Assembly is used. This makes assembly considerably easier. Especially The entire antenna unit 1 with a single interface is advantageous equipped for electrical contacting, so that a single plug for Contacting all antennas 3,4,5 is sufficient.
  • the carrier part 2 can continue with different slots for antennas 3,4,5 be equipped so that a modular construction is achieved and it is also possible to retrofit further antennas on the carrier part 2, for example to then enable further vehicle functions remotely to be able to.
  • Such antennas 3, 4, 5 can have a wide variety of shapes, for example designed as rod antennas, plate antennas, wire antennas, etc. his.
  • the body component 8 for example consists of a thermoplastic or an SMC plastic.
  • a hood, a tailgate or vehicle doors can also be used directly Clip-in connections or similar connecting elements for antennas are so that the aforementioned body components 8 can serve as a base support 2. This is useful if the finished with without major installation effort body components 8 equipped with the antenna unit into the motor vehicle 9 can be used.
  • the antenna unit 1 is optically inconspicuous in the body component 8, which is generally multi-walled, used and also with one minor accident protected from damage.
  • the antennas 3,4,5 are for not visible to the user and also, for example when arranged in a Tailgate, protected from damage by luggage.
  • a wall 7 of the body component designed as a tailgate 8 may be provided with depressions or other shape adaptations 12 in order to therein antenna elements, here the rods of the rod antenna 3. This can for example also be clipped to the wall 7, glued or otherwise be attached.
  • Inner wall 7 is a further inner lining 13 of the inner wall 7 of the Body component 8 visible, which also in the case of perforations in the shape Inner wall 7 ensures an optically hidden position of the antenna unit 1 becomes. At the same time, access to the antenna unit 1 can be easily opened.

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Abstract

Für eine Antenneneinheit (1) mit zumindest einer Sende- und/oder Empfangsantenne (3;4;5), vorgesehen zum Einbau in Personenkraftfahrzeuge (9) unterhalb der Außenwandung (10) eines Karosseriebauteils (8), wird vorgesehen, daß die Antenneneinheit (1) ein gemeinsames Trägerteil (2) umfaßt, das die an diesem angeordneten Antenne(n) (3;4;5)unabhängig von der Fahrzeugkarosserie mechanisch abstützt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenneneinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Karosseriebauteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Moderne Personenkraftfahrzeuge sind mit mehreren Antennen auszurüsten, um verschiedene Empfangs- oder Sendeaufgaben wahrnehmen zu können, beispielsweise für den Betrieb des Autoradios, des Telefons, eines Navigationssystems, eines GPS sowie eines Notrufsystems oder einer elektronischen Mauterfassung, aber auch einer Zentralverriegelung, einer fernbedienbaren Heizung sowie einer Abstandskontrolle oder dergleichen.
Die hierfür benötigten Antennen weisen unterschiedliche Ausbildungen auf, beispielsweise Stabantennen für Radio und Telefon, eventuell ersetzt durch Scheibenantennen, Plattenantennen für die Ansteuerung des GPS, Drahtantennen und ähnliches.
Die lange Zeit üblichen Stabantennen, die einen hohen Wirkungsgrad besitzen, wurden in der Vergangenheit zunehmend aufgrund ihrer Anfälligkeit gegen Beschädigungen und Vandalismus sowie ihres störenden Einflusses auf den Luftwiderstand und des hohen Montageaufwandes durch in die Scheiben integrierte Antennen ersetzt. Deren Wirkungsgrad ist jedoch im allgemeinen schlechter. Zudem ist eine Anordnung in der Frontscheibe insofern störend, als die Antennen dann das Sichtfeld einschränken, als Sendeantenne elektromagnetische Wellen in den Innenraum abgeben und zudem nahe dem mit elektronischen Instrumenten ausgerüsteten Armaturenträger stehen, wodurch Störungen nicht ausgeschlossen sind. Für Heckscheibenantennen ist insbesondere die Heckscheibenheizung problematisch. Bei Cabriolets stellt sich zudem das Problem, daß die Heckscheibe ebenso wie das Dach des Fahrzeugs nicht für Antennen verwendbar ist, so daß hier nur die Frontscheibe für eine Scheibenantenne in Betracht kommt.
Aus der DE 196 36 584 C1 st die Aufnahme von einer oder mehreren Antennen in einem Kunststoffstoßfänger bekannt. Die Antennen sind dabei unmittelbar an der Innenseite des Stoßfängers festgelegt. Aufgrund der Anpassung der Antennenform an die U-förmige Außenform des Stoßfängers ist die Anzahl und Ausbildung der Antennen begrenzt. Zudem ist die Lage der Antennen im Stoßfänger bei Unfällen nachteilig, da die Reparaturkosten erheblich erhöht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fahrzeugantennen optisch unauffällig und mit möglichst geringen Montagekosten bei gleichzeitig hoher Crashsicherheit im Fahrzeug anzuordnen.
Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Antenneneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Karosseriebauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
Durch die erfindungsgemäße Antenneneinheit ist eine Einbettung in eine flächiges Karosseriebauteil, beispielsweise die Motorklappe oder Heckklappe oder seitliche Türen, möglich, wobei sämtliche Antennen in dieser Antenneneinheit umfaßt sein können. Das Fahrzeug benötigt darüber hinaus keine weiteren Stab- oder Scheibenantennen. Die Antenneneinheit umfaßt ein Trägerteil, das vor der Karosseriemontage mit den Antennen sowie elektronischen Bauteilen und Steckern bestückbar ist, so daß die Antenneneinheit insgesamt als modulares Bauteil der Montage fertig zugeführt werden kann. Diese komplett vormontierte Einheit kann während der Montage in das Karosseriebauteil eingesetzt werden. Dieses kann zusätzlich mit einem umlaufenden Masseband oder Massefilm ausgestattet werden. Insgesamt ist daher der Montageaufwand zur Anordnung von Antennen an dem Fahrzeug erheblich verringert.
Vorteilhaft ist die Antenne in einem Karosseriebauteil angeordnet, das für verschiedene Fahrzeugtypen einer Serie (beispielsweise ein Coupé oder ein Cabriolet) gleichartig ist. Hierfür bietet sich z.B. der Heckdeckel an. Die Antenneneinheit kann über eine einzige zentrale Schnittstelle mit den weiterführenden Kabeln des Kraftfahrzeugs verbunden sein.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn bei mehrschaligen Karosseriebauteilen (etwa Heckdeckeln, Motorhauben oder Türen) die Antenneneinheit entweder zwischen den Wandungsteilen dieses Karosseriebauteils oder mit einem Wandungsteil verbunden ausgebildet ist. Die Verbindung zwischen den Wandungsteilen bzw. zwischen der Antenneneinheit und den Wandungsteilen kann über übliche Verbindungen wie etwa Schrauben, Kleben, Schweißen oder dergleichen, erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist die Antenneneinheit derart modular ausgebildet, daß sie je nach Ausstattung des Fahrzeugs mit unterschiedlichen Anzahlen von Antennen bestückt und auch nachträglich nachgerüstet werden kann, beispielsweise bei nachträglichem Einbau einer Fernbedienung für eine Standheizung.
Es ist möglich, eine mit einer Antenneneinheit vollständig vorkonfektionierte Motorhaube, Heckklappe oder Tür auszubilden und diese in die Produktion einzubringen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus einem nachfolgend in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1
eine erfindungsgemäße Antenneneinheit,
Fig. 2
die Antenneneinheit bei Einbau zwischen den Wandungsteilen einer Heckklappe,
Fig. 3
ein Kraftfahrzeug mit einer in seiner Heckklappe integrierten Antenneneinheit,
Fig. 4
eine Draufsicht auf den Heckbereich des Fahrzeugs nach Fig. 3,
Fig. 5
eine Heckansicht der Heckklappe nach Fig. 3,
Fig. 6
einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7
einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 5.
Die Antenneneinheit 1 gemäß Fig. 1 umfaßt ein Trägerteil 2, an dem mehrere Antennen 3,4,5 angeordnet werden können. Im Ausführungsbeispiel sind die Antennen 3 und 4 als Stabantennen ausgebildet, die Antenne 5 stellt einen GPS-Empfänger und -sender dar, der als Plattenantenne ausgebildet ist. Ebenfalls an dem Trägerteil 2 angeordnet sind die elektronischen Bauteile 3a,4a, beispielsweise Diversity und Verstärker einer jeweiligen Antenne 3,4. Die Antenneneinheit 1 kann zudem einen auf Massepotential liegenden Leiter 6 enthalten, der im Ausführungsbeispiel mit dem Trägerteil 2 elektrisch leitend verbunden ist und die verschiedenen Antennen 3,4,5 umgibt. Weitere Masseleitungen, die zwischen den Antennen verlegt sein können und diese gegeneinander abschirmen, können ebenfalls vorgesehen sein. Der Leiter 6 kann auch von der Antenneneinheit 1 unabhängig ausgebildet sein und erst während der Montage mit dieser verbunden werden.
Das Trägerteil 2 kann ein gesondertes Bauteil darstellen und beispielsweise metallisch ausgebildet sein. Es ist auch möglich, daß das Trägerteil 2 einen Teil einer Innenwandung 7 eines mehrschaligen Karosserieteils 8 ausbildet und die auf der Innenwandung 7 vormontierte Antenneneinheit 1 mit dem Karosseriebauteil 8 durch Schweißen, Kleben, Schrauben oder dgl. zusammengefügt wird. Es ist eine vormontierte Baueinheit 1 geschaffen, die mit den Antennen, elektronischen und elektrischen Anschlußbauteilen versehen ist und als vollständige Baueinheit in der Montage eingesetzt wird. Die Montage wird dadurch erheblich erleichtert. Besonders vorteilhaft ist die gesamte Antenneneinheit 1 mit einer einzigen Schnittstelle zur elektrischen Kontaktierung ausgestattet, so daß ein einzelner Stecker zur Kontaktierung sämtlicher Antennen 3,4,5 ausreicht.
Das Trägerteil 2 kann weiterhin mit verschiedenen Steckplätzen für Antennen 3,4,5 ausgerüstet sein, so daß eine modulartige Bauweise erreicht wird und auch eine Nachrüstung weiterer Antennen an dem Trägerteil 2 möglich ist, beispielsweise um anschließend weitere Fahrzeugfunktionen ferngesteuert ermöglichen zu können. Derartige Antennen 3,4,5 können verschiedenste Formen haben, beispielsweise als Stabantennen, Plattenantennen, Drahtantennen usw. ausgebildet sein.
Anstelle eines Massebandes 6 kann auch ein metallischer Film direkt auf dem Karosseriebauteil 8 aufgebracht werden, wobei das Karosseriebauteil 8 beispielsweise aus einem Thermoplast oder einem SMC-Kunststoff besteht.
Eine Motorhaube, eine Heckklappe oder Fahrzeugtüren können auch direkt mit Einklipsverbindungen oder dgl. Verbindungselementen für Antennen versehen werden, so daß die genannten Karosseriebauteile 8 als Grundträger 2 dienen können. Dieses ist dann sinnvoll, wenn ohne größeren Montageaufwand die fertig mit der Antenneneinheit ausgestatteten Karosseriebauteile 8 in das Kraftfahrzeug 9 eingesetzt werden können.
In jedem Fall ist die Antenneneinheit 1 optisch unauffällig in das Karosseriebauteil 8, das in der Regel mehrwandig ausgebildet ist, eingesetzt und auch bei einem leichten Unfall vor Beschädigungen geschützt. Die Antennen 3,4,5 sind für den Benutzer nicht sichtbar und auch, beispielsweise bei Anordnung in einer Heckklappe, vor Beschädigungen durch Gepäckstücke geschützt. Wie in Fig. 6 sichtbar, kann eine Wandung 7 des als Heckklappe ausgebildeten Karosseriebauteils 8 mit Vertiefungen oder anderen Formanpassungen 12 versehen sein, um darin Antennenelemente, hier die Stäbe der Stabantenne 3, aufzunehmen. Diese können beispielsweise auch mit der Wandung 7 verklipst, verklebt oder anderweitig befestigt sein.
Gemäß Fig. 7 ist eine weitere Innenverkleidung 13 der inneren Wandung 7 des Karosseriebauteils 8 sichtbar, wodurch auch bei Formdurchbrechungen in der Innenwand 7 eine optisch versteckte Lage der Antenneneinheit 1 sichergestellt wird. Gleichzeitig kann zu Servicezwecken der Zugang zur Antenneneinheit 1 leicht geöffnet werden.

Claims (10)

  1. Antenneneinheit (1) mit zumindest einer Sende- und/oder Empfangsantenne (3;4;5), vorgesehen zum Einbau in Personenkraftfahrzeuge (9) unterhalb der Außenwandung (10) eines Karosseriebauteils (8), dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinheit (1) ein gemeinsames Trägerteil (2) umfaßt, das die an diesem angeordneten Antenne(n) (3;4;5)unabhängig von der Fahrzeugkarosserie mechanisch abstützt.
  2. Antenneneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (2) zusätzlich die elektronischen Bauteile (3a;4a) und Verbindungselemente der an diesem abgestützten Antenne(n) (3;4;5) trägt.
  3. Antenneneinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinheit (1) modular aufgebaut ist und mit einer unterschiedlichen Anzahl von Antennen bestückt sein kann.
  4. Antenneneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (2) einen Wandungsteil (7) eines mehrschaligen Karosseriebauteils (8), das im montierten Zustand die Antenneneinheit (1) aufnimmt, ausbildet.
  5. Antenneneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinheit (1) über eine zentrale Schnittstelle mit einer weiterführenden Anschlußleitung verbindbar ist.
  6. Antenneneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (2) im montierten Zustand zwischen einer Außen- (10) und einer Innenschale (7) des Karosseriebauteils (8) angeordnet und an einer dieser Schalen (10;7) festgelegt ist.
  7. Antenneneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Karosseriebauteil (8) aus einem Kunststoff, insbesondere aus SMC oder einem Thermoplast, besteht.
  8. Antenneneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (2) mit einem im wesentlichen im Randbereich des Karosseriebauteils (8) umlaufenden, als elektrische Masse dienenden Metallband oder -film (6) verbunden ist.
  9. Bewegliches flächiges Karosseriebauteil, insbesondere Heck- oder Motorklappe, dadurch gekennzeichnet, daß das Karosseriebauteil (8) zumindest bereichsweise aus Kunststoff besteht und eine Antenneneinheit (1) mit zumindest einer Antenne (3;4;5), einer elektrischen Masse (6) und einer Anschlußschnittstelle für die Antenneneinheit (1) umfaßt.
  10. Karosseriebauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinheit gemäß Anspruch 1 ausgebildet ist und einen unabhängig von dem Karosseriebauteil (8) vorzumontierenden Grundträger (2) zur mechanischen Abstützung der Antennen (3;4;5) umfaßt.
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