EP1065747B1 - Anbauteil mit integrierter Antennenbaugruppe - Google Patents

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EP1065747B1
EP1065747B1 EP00112840A EP00112840A EP1065747B1 EP 1065747 B1 EP1065747 B1 EP 1065747B1 EP 00112840 A EP00112840 A EP 00112840A EP 00112840 A EP00112840 A EP 00112840A EP 1065747 B1 EP1065747 B1 EP 1065747B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
attachment
electrical
bus
sub
assemblies
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00112840A
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English (en)
French (fr)
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EP1065747A3 (de
EP1065747A2 (de
Inventor
Michael Dipl.-Ing. Halbritter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP1065747A2 publication Critical patent/EP1065747A2/de
Publication of EP1065747A3 publication Critical patent/EP1065747A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1065747B1 publication Critical patent/EP1065747B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • 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
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk

Definitions

  • the invention relates to an attachment to the body of a motor vehicle with integrated antenna module.
  • the antenna unit usually consists of a rod antenna, which is mounted on the motor vehicle.
  • the rod antenna is attached to the fender or in the roof area of the motor vehicle.
  • the antenna signal which is generated by the antenna and the amplifier, is routed via a connecting cable to the corresponding modules for further processing.
  • the disadvantage here is that the antenna from damage, especially by third parties, is not protected. This is particularly disadvantageous in an automatic car wash. Before operating the automatic car wash, make sure that the antenna is fixed or removed to avoid damage.
  • From DE-A-43 23 239 is an antenna structure for a Motor vehicle rear window, preferably for FM radio reception, known. It consists of several, approximately horizontal on or in the disc extending parallel antenna conductors or the approximately horizontal arranged heating conductors of a pane heater, which at the same time as antennas are switched and one or more secondary tracks, the Centrally in the disk surface or orthogonal to the antennas or heating conductors run. The lower end of the secondary conductor is designed in HF connection. This connection runs parallel to the body edge. The others Line sections are arranged symmetrically to the center of the disk and form with the secondary conductors a T or L structure.
  • From DE-A-197 29 854 is a device for connecting an external antenna to a motor vehicle with a transmitting and receiving device known.
  • the Exterior antenna is through a first opening in the vehicle body guided and via a cable to a transmitting and / or receiving device connected. Over a second opening in the vehicle body passed through pins are placed against rotation on the body.
  • One Pin is used to hold a connected to the antenna Steckan gleiches, with the mating connector one with the transmitting and / or Receiving device connected antenna cable can be coupled.
  • an antenna module for a road vehicle is disclosed.
  • This Antenna module has a plurality of antennas, which are different Have functions and configurations and attach them to a vehicle are, with an integration into the surface of the vehicle to take place.
  • a bus for transmitting digital signals is present, via which the signals received by the antennas exchanged to other modules can be.
  • a microwave integrated circuit is known. These Microwave circuitry is in a radio communication terminal for a mobile station a mobile radio communication system arranged.
  • This microwave circuit has a substrate comprising at least two dielectric layers and conductive ones Layers is constructed, wherein on each of the two surfaces of the substrate conductive layer is applied.
  • an antenna device arranged through a microwave strip line of conductive material one of the surfaces of the substrate is formed.
  • From DE-A-197 36 054 is a system consisting of an electrical device with at least one antenna and a motor vehicle known.
  • the electrical device and / or the at least one antenna is from the outside invisibly arranged below a cover of the vehicle.
  • the Cover is designed such that the function of the electrical device or at least the antenna through the cover substantially not is impaired.
  • From DE-A-197 39 395 is a receiver for installation in a motor vehicle known.
  • the receiver has a receiver that is connected to an antenna is connected.
  • the receiver is spatially of other components the receiver is disconnected.
  • the receiver is in an antenna base of Antenna arranged.
  • the receiving part has a connection via which it with other components of the receiver and / or additional external Components connected and / or connectable.
  • an exterior rearview mirror for motor vehicles is known.
  • the Exterior rearview mirror has a mirror housing, in which a mirror glass is housed, which is heated with at least one heating element.
  • the Heating conductor is connected to a radio of the motor vehicle.
  • the object of the invention is a simple and comfortable way a Antenna unit to integrate in a motor vehicle and the antenna unit damage-resistant to arrange, as well as in the case of retrofitting the Motor vehicle with an antenna assembly a damage-safe and to allow easy mounting of the antenna assembly.
  • An antenna assembly is for example for the reception of broadcasts, an antenna assembly for the reception of GPS signals, an antenna assembly for receiving and transmitting in the C, D or. E-network, as well as an antenna assembly intended for the CB radio, for the reception of DAB ( D igital A audio B roadcast) and / or the reception of TV channels, terrestrial and / or satellite.
  • An antenna assembly consists of an antenna for transmitting and / or receiving signals, an amplifier unit and a control unit. The control unit is used to control the antenna amplifier and to convert the antenna signals into electro / optical signals.
  • the antenna assemblies are connected to each other via an electrical line connected.
  • This electrical line represents a bus connection.
  • As the embodiment has proven particularly advantageous as an optical bus, MOST bus, D2B bus or Firewire bus shown.
  • the implementation of the antenna signals the bus takes over the respective control unit of the antenna module.
  • the Control of the various antenna modules via a single common control unit via a single common control unit.
  • the antenna assemblies share this one Control unit, wherein the antenna modules via the bus connection all connected to each other and to the control unit.
  • control unit the antenna assemblies at the same time the central control unit of the entire Bus system. This avoids redundancies in the bus system and the structure of the whole system is much easier, by one modular construction.
  • the attachment has electrical and / or optical and mechanical separation points.
  • the electrical separation points serve to power the antenna assemblies.
  • the electrical and / or optical separation points serve for contacting the antenna assemblies of the attachment with the vehicle-mounted electrical components.
  • the optical separation point is designed as an optical connector. On the vehicle side, a suitable counterpart is provided for each separation point.
  • the separation point is advantageously designed as a hybrid plug for electronics and optics. As a result, the optical coupling and the electrical coupling is realized easily and easily manageable.
  • the Antenna modules only supplied with energy.
  • the attachment is a Transmitting unit arranged over which the of the antenna assemblies received signals are transmitted to a receiver in the vehicle. In this way advantageously eliminates a direct coupling of the Attachment to the optical bus of the vehicle.
  • the mechanical separation points are designed in such a way that On the vehicle side mechanical counterparts are provided, in which the mechanical separation points of the attachment snaps or click and the Fix the attachment to the bodywork of the vehicle.
  • the roof rail D is about mechanical Separating points 1 fixed to the vehicle P.
  • the mechanical separation points 1 In the body of the vehicle P, in the roof area, are counterparts to the mechanical separation points 1 provided, with which the mechanical separation points 1 form and frictionally connected to the body of the vehicle P.
  • the roof rail D is executed as shown in FIG 2 as a hollow part and has in the region of the mechanical separation points 1 bulges A, which are introduced into the body of the vehicle P at corresponding counterparts and form positive and non-positive connections with the body of the vehicle P. Actuating elements are provided, by means of which the bulges A can be changed in their shape and thus connect the roof rail positively and positively via the mechanical separation points 1 to the body of the vehicle P.
  • electrical and / or optical separation points 7, 8 are arranged in the interior of the roof rail D.
  • About these separation points 7,8 arranged in the roof rails D assemblies 2, 3, 4, 5, 6 are contacted, supplied with energy and connected to components in the vehicle P, in particular to the existing vehicle P in the vehicle via which the components of Vehicle P data exchange or controlled.
  • the separation point 7 establishes a connection to this bus, which in the Embodiment designed as an optical bus.
  • the individual modules 2, 3, 4, 5, 6 are supplied with energy.
  • the Assemblies 2, 3, 4, 5, 6 are interconnected via the bus. According to The bus protocol, each module 2, 3, 4, 5, 6 is a specific address assigned.
  • a microprocessor ⁇ P is provided, which controls the bus and evaluates the data and to the individual components of the vehicle P distributed.
  • the microprocessor is ⁇ P directly as part of the attachment D, H in one of the modules 2, 3, 4, 5, 6 integrated.
  • the assembly 2 represents a distance measuring unit.
  • the assembly 2 is in Front area of the roof rail D arranged. In this area, the Roof rail D a small opening on.
  • the module 2 consists of a Transmitter, in particular an ultrasonic transmitter, an ultrasonic receiver and a control unit.
  • the transmitter and the receiver are so in the Roof rail D arranged that the transmitter signals through the opening in the Roof rail D can radiate. These signals are from objects in front of the Vehicle P reflected and received by the receiver.
  • the control unit determines the distance of the object and transmitted this data to the microprocessor uP, which this data to the driver in visual or acoustic form.
  • a camera in the attachment D, H integrated is a camera in the attachment D, H integrated.
  • the pictures taken by the camera become the driver provided on a display and serve for example as Parking assistance, especially when resetting with one in the rear area unclear vehicle.
  • each of these antenna units 3, 4, 5, 6 consists of an antenna 9, an antenna amplifier 10 and a control unit 11.
  • the control unit 11 has an optoelectric module 12. This optoelectric module 12 sets the antenna signals on the bus to this to the microprocessor uP to transfer.
  • the antenna unit 3 consists of an antenna and a Antenna amplifiers.
  • the antenna is designed in such a way that these in the Roof rail D is integrated.
  • the roof rail is made of a non-conductive Material, such as plastic, made, in this plastic is a Subregion with an electrically conductive material, in the form of a rod antenna, executed. This is contacted and provides the antenna of the antenna unit.
  • the antenna unit 3 is to receive broadcast signals Voted.
  • an antenna unit 4 consisting of a Antenna and an antenna amplifier for receiving GPS signals.
  • the antenna unit 5 is designed for the reception of mobile radio signals, especially for reception in the C, D and E network.
  • the antenna unit 6 is optimized for the reception of television signals.
  • the modules 2, 3, 4, 5, 6 are connected to each other via bus services of the bus connected.
  • the control units of the assemblies 2, 3, 4, 5, 6 are designed such that this address can be assigned by the microprocessor ⁇ P. at the initial commissioning of the subassemblies of the roof railing D are reported these as new components on the bus. The microprocessor ⁇ P then points Each module has a free address. The control units store this address in a non-volatile memory. About these Addresses is defined each assembly 2, 3, 4, 5, 6.
  • the antenna is each individual assembly 3, 4, 5, 6 configured as a metal foil, which on the Inside the roof rail D is glued.
  • the roof rail D is made made electrically conductive metal part.
  • individual areas this roof rail D demarcated by means of electrically non-conductive material. These demarcated areas are used as antenna.
  • the entire Roof rail D contacted by the individual antenna amplifier modules and itself represents the receiving antenna.
  • the attachment D, H is designed as Dachheckspoiler H.
  • the Dachheckspoiler H also has electrical and / or optical separation points on.
  • the mechanical separation points serve to fix the roof rear spoiler H on the body of the motor vehicle.
  • the electrical and / or optical Separation points are used to contact the integrated in the rear roof spoiler H.
  • Assemblies 3, 4, 5, 6, in which it, as already in the roof railing D. described to antenna assemblies consisting of antenna, Antenna amplifier and control unit is, with the same functionality Assemblies 3, 4, 5, 6 of the roof rail D, which is why the already in Figure 1 used reference numerals are used again.
  • Figure 1 referenced thereto Around To avoid repetition is to the appropriate description too Figure 1 referenced thereto.
  • a signal is received by the antenna via the antenna amplifier amplified and implemented by the control unit in a bus protocol and on the Bus line to the microprocessor uP in the vehicle P forwarded.
  • the electrical and / or optical and mechanical separation points have the Functionality and design of the already described in the roof rail D. Separation points on.
  • Advantageous comes at the Dachheckspoiler H to wear that a third brake light R is integrated. Therefore, this attachment D is suitable H for the retrofitting of end-of-life vehicles.
  • these vehicles must already with a high-speed data bus, for example a optical bus, be equipped and corresponding electrical or have mechanical separation points for the connection of the rear spoiler H.
  • the share Microprocessor ⁇ P and the control unit or the control units of Antenna module or the antenna assemblies in the context of a modern network management regarding existing free resources. Computational effort and computing time in the sense of a multi-master multitasking structure on.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Anbauteil an die Karosserie eines Kraftfahrzeuges mit integrierter Antennenbaugruppe.
Heute bekannte Antennenbaugruppen für Kraftfahrzeuge bestehen aus einer Antenneneinheit und einem Verstärker. Die Antenneneinheit besteht meist aus einer Stabantenne, welche am Kraftfahrzeug angebracht ist. Die Stabantenne wird am Kotflügel oder im Dachbereich des Kraftfahrzeuges befestigt. In unmittelbarer Nähe hierzu ist der Antennenverstärker angeordnet. Das Antennensignal, welches von der Antenne und dem Verstärker generiert wird, wird über ein Verbindungskabel an die entsprechenden Baugruppen zur Weiterverarbeitung geleitet.
Nachteilig hierbei ist, daß die Antenne vor Beschädigung, insbesondere durch Dritte, nicht geschützt ist. Besonders nachteilig wirkt sich dies in einer automatischen Waschstraße aus. Vor der Inbetriebnahme der automatischen Waschstraße muß sichergestellt sein, daß die Antenne fixiert oder abgenommen ist, um eine Beschädigung zu vermeiden.
Bei einer weiteren bekannten Antennenbaugruppe ist Antenne in die Windschutzscheibe integriert.
Nachteilig hierbei ist, daß im Fall eines Defektes der Antenne die gesamte Frontscheibe getauscht werden muß, was mit hohen Kosten verbunden ist.
Aus DE-A-43 23 239 ist eine Antennenstruktur für eine Kraftfahrzeugheckscheibe, vorzugsweise für den UKW-Rundfunkempfang, bekannt. Sie besteht aus mehreren, etwa waagrechten auf oder in der Scheibe verlaufenden parallelen Antennenleitern oder den etwa waagrecht angeordneten Heizleitern einer Scheibenheizung, die gleichzeitig als Antennen geschaltet sind und aus einer oder mehreren sekundären Leiterbahnen, die mittig in der Scheibenfläche oder orthogonal zu den Antennen bzw. Heizleitern verlaufen. Das untere Ende der Sekundärleiter ist in HF-Verbindung ausgeführt. Diese Verbindung verläuft parallel zum Karosserierand. Die weiteren Leitungsabschnitte sind symmetrisch zur Scheibenmitte angeordnet und bilden mit den Sekundärleitern eine T- bzw. L-Struktur.
Aus DE-A-44 39 387 ist eine Antenne für ein Kraftfahrzeug mit einer kapazitiven Masseankopplung im Bereich des Antennenfusses bekannt. Im weiteren ist ein im eingebauten Zustand zur Fahrzeugaußenseite führender Antennendraht, der an das eine Ende einer Hochfrequenzleitung angeschlossen ist, offenbart. Der Antennenfuß weist einen karosserieinnenseitigen positionierbaren, scheibenförmigen Fuß eines einstückigen Elastomerkörpers auf. In der Oberseite des Elastomerkörpers ist ein nach oben freiliegendes Kontaktblech eingebettet. Diese Kontaktblech dient zur kapazitiven Masseankopplung mit einer Abschirmung der Hochfrequenzleitung. Der Elastomerkörper setzt sich zur Fahrzeugaußenseite hin in eine Spitze fort, in welcher der Antennendraht integriert ist. Zwischen der Spitze und dem Fuß des Elastomerkörpers sind Raststellen vorgesehen, welche von der Karosserieinnenseite her in einem Durchtritt in einer Karosseriewandung einrasten.
Aus DE-A-197 29 854 ist eine Vorrichtung zum Anschluß einer Außenantenne an ein Kraftfahrzeug mit einem Sende- und Empfangsgerät bekannt. Die Außenantenne ist über eine erste Öffnung in der Fahrzeugkarosserie hindurch geführt und über ein Kabel an eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung angeschlossen. Über eine zweite Öffnung in der Fahrzeugkarosserie hindurchgeführte Zapfen sind verdrehsicher an der Karosserie gelegt. Ein Zapfen dient zur Aufnahme eines an die Antenne angeschlossenen Steckanschlusses, der mit dem Gegenstecker eines mit dem Sende- und/oder Empfangsgerätes verbunden Antennenkabels koppelbar ist.
Aus WO 99/66595, mit Priorität vom 17. Juni 1998, offengelegt am 23. Dezember 1999, ist ein Antennenmodul für ein Straßenfahrzeug offenbart. Dieses Antennenmodul weist eine Vielzahl von Antennen auf, welche unterschiedliche Funktionen und Konfigurationen haben und diese an einem Fahrzeug anzubringen sind, wobei eine Integration in die Oberfläche des Fahrzeugs erfolgen soll. Im weiteren ist ein Bus zur Übertragung von digitalen Signalen vorhanden, über welchen die von den Antennen empfangenen Signale zu weiteren Modulen ausgetauscht werden können.
Aus US-A-5,400,039 ist eine integrierte Mikrowellenschaltung bekannt. Diese Mikrowellenschaltung ist in einem Funkverkehrs-Endgerät für eine mobile Station eines mobilen Funkverkehrssystems angeordnet. Diese Mikrowellenschaltung weist ein Substrat auf, das aus wenigstens zwei dielektrischen Schichten und leitfähigen Schichten aufgebaut ist, wobei auf jede der beiden Oberflächen des Substrats eine leitfähige Schicht aufgebracht ist. Im Weiteren ist eine Antenneneinrichtung angeordnet, die durch eine Mikrowellenstreifenleitung aus leitfähigem Material auf einer der Oberflächen des Substrats ausgebildet ist. Es ist außerdem eine Kommunikationseinrichtung angeordnet, die auf der anderen Oberfläche des Substrats gebildet ist und zum Senden und Empfangen von Informationssignalen über die Antenneneinrichtung dient.
Aus DE-A-197 36 054 ist ein System, bestehend aus einem elektrischen Gerät mit wenigstens einer Antenne und einem Kraftfahrzeug bekannt. Das elektrische Gerät und/oder die wenigstens eine Antenne ist von außen unsichtbar unterhalb einer Abdeckung des Fahrzeuges angeordnet. Die Abdeckung ist derart ausgebildet, daß die Funktion des elektrischen Gerätes bzw. wenigstens der Antenne durch die Abdeckung im wesentlichen nicht beeinträchtigt ist.
Aus DE-A-197 39 395 ist ein Empfänger zum Einbau in ein Kraftfahrzeug bekannt. Der Empfänger weist ein Empfangsteil, das mit einer Antenne verbunden ist, auf. Das Empfangsteil ist räumlich von weiteren Komponenten des Empfängers getrennt. Das Empfangsteil ist in einem Antennenfuß der Antenne angeordnet. Das Empfangsteil weist einen Anschluß auf, über welchen es mit weiteren Komponenten des Empfängers und/oder zusätzlichen externen Komponenten verbunden und/oder verbindbar ist.
Aus DE-A-44 10 618 ist ein Außenrückspiegel für Kraftfahrzeuge bekannt. Der Außenrückspiegel weist ein Spiegelgehäuse auf, in welchem ein Spiegelglas untergebracht ist, das mit mindestens einem Heizleiter beheizbar ist. Der Heizleiter ist mit einem Radio des Kraftfahrzeuges verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es auf einfache und komfortable Weise eine Antenneneinheit in ein Kraftfahrzeug zu integrieren und die Antenneneinheit beschädigungssicher anzuordnen, sowie im Falle einer Nachrüstung des Kraftfahrzeuges mit einer Antennenbaugruppe eine beschädigungssichere und einfache Anbringung der Antennenbaugruppe zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen in der Erfindung ergeben sich durch die abhängigen Ansprüche und die weitere Beschreibung.
Das Anbauteil an die Karosserie eines Kraftfahrzeuges mit integrierter Antennenbaugruppe weist verschiedene Empfangs- und Sendeantennen auf. Eine Antennenbaugruppe ist beispielsweise für den Empfang von Rundfunksendungen, eine Antennenbaugruppe für den Empfang von GPS-Signalen, eine Antennenbaugruppe für den Empfang und das Senden im C-, D-bzw. E-Netz, sowie eine Antennenbaugruppe für den CB-Funk vorgesehen, für den Empfang von DAB (Digital Audio Broadcast) und/oder den Empfang von TV-Sendern, terrestrisch und/oder via Satellit. Eine Antennenbaugruppe besteht aus einer Antenne für das Senden und/oder Empfang von Signalen, einer Verstärkereinheit und einer Steuereinheit. Die Steuereinheit dient zur Steuerung des Antennenverstärkers und zur Umsetzung der Antennensignale in elektro-/optische Signale.
Die Antennenbaugruppen sind über eine elektrische Leitung miteinander verbunden. Diese elektrische Leitung stellt eine Busverbindung dar. Als besonders vorteilhaft hat sich die Ausgestaltung als optischer Bus, MOST-Bus, D2B-Bus oder Firewire-Bus gezeigt. Die Umsetzung der Antennensignale auf den Bus übernimmt die jeweilige Steuereinheit der Antennbaugruppe.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Steuerung der verschiedenen Antennenbaugruppen über eine einzige gemeinsame Steuereinheit. Die Antennenbaugruppen teilen sich diese eine Steuereinheit, wobei die Antennbaugruppen über die Busverbindung alle miteinander und mit der Steuereinheit verbunden sind.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit der Antennbaugruppen zugleich die zentrale Steuereinheit des gesamten Bussystems. Hierdurch werden Redundanzen im Bussystem vermieden und der Aufbau des gesamten Systems ist erheblich einfacher, durch einen modularen Aufbau.
Das Anbauteil weist elektrische und/oder optische und mechanische Trennstellen auf. Die elektrischen Trennstellen dienen zur Stromversorgung der Antennenbaugruppen. Die elektrischen und/oder optischen Trennstellen dienen zur Kontaktierung der Antennenbaugruppen des Anbauteils mit den fahrzeugseitigen elektrischen Baugruppen.
Die optische Trennstelle ist als optischer Verbindungsstecker ausgestaltet. Fahrzeugseitig ist für jede Trennstelle ein passendes Gegenstück vorgesehen. Die Trennstelle ist in vorteilhafter Weise als Hybridstecker für die Elektronik und Optik ausgebildet. Hierdurch wird die optische Ankopplung und die elektrische Ankopplung einfach und gut handhabbar realisiert.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden über die Trennstelle die Antennenbaugruppen nur mit Energie versorgt. Im Anbauteil ist eine Sendeeinheit angeordnet, über welche die von den Antennbaugruppen empfangenen Signale an einen Empfänger im Fahrzeug übertragen werden. Auf diese Weise entfällt in vorteilhafter Weise eine direkte Ankopplung des Anbauteils an den optischen Bus des Fahrzeuges.
Die mechanischen Trennstellen sind in der Weise ausgeführt, daß fahrzeugseitig mechanische Gegenstellen vorgesehen sind, in welche die mechanischen Trennstellen des Anbauteils einschnappt bzw. einrasten und das Anbauteil an der Karosserie des Fahrzeuges fixieren.
Eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung wird anhand der nachfolgend benannten Figuren 1 bis 6 näher erläutert.
Es zeigt:
FIG 1
ein Anbauteil als sogenannte Dachreling für ein Kraftfahrzeug, in welche die Antennenbaugruppen gemäß der Erfindung integriert sind;
FIG 2
einen Längsschnitt durch die Dachreling;
FIG 3
einen Schnitt durch die Dachreling im Bereich einer mechanischen Trennstelle;
FIG 4
das Anbauteil als Dachheckspoiler für ein Kraftfahrzeug;
FIG 5
eine schematische Anordnung der Baugruppen im Dachheckspoiler;
FIG 6
einen schematischen Aufbau einer Antennenbaugruppe.
Gemäß FIG 1 ist eine Dachreling D an einem Fahrzeug P, insbesondere einem Personenkraftwagen, angeordnet. Die Dachreling D ist über mechanische Trennstellen 1 mit dem Fahrzeug P fixiert. In der Karosserie des Fahrzeugs P, im Dachbereich, sind Gegenstellen zu den mechanischen Trennstellen 1 vorgesehen, mit welchen die mechanischen Trennstellen 1 form- und kraftschlüssig mit der Karosserie des Fahrzeuges P verbunden werden.
Die Dachreling D ist gemäß FIG 2 als Hohlteil ausgeführt und weist im Bereich der mechanischen Trennstellen 1 Ausbuchtungen A auf, welche in die Karosserie des Fahrzeuges P an entsprechenden Gegenstücken eingeführt werden und mit der Karosserie des Fahrzeuges P form- und kraftschlüssige Verbindungen eingehen. Es sind Betätigunsgelemente vorgesehen, über welche mittels die Ausbuchtungen A in ihrer Form verändert werden können und somit die Dachreling kraft- und formschlüssig über die mechanischen Trennstellen 1 mit der Karosserie des Fahrzeuges P verbinden.
Im Bereich der mechanischen Trennstellen 1 sind elektrische und/oder optische Trennstellen 7, 8 im Innern der Dachreling D angeordnet. Über diese Trennstellen 7,8 werden die in der Dachreling D angeordneten Baugruppen 2, 3, 4, 5, 6 kontaktiert, mit Energie versorgt und an Komponenten im Fahrzeuges P angeschlossen, insbesondere an den im Fahrzeug P vorhandenen Fahrzeugbus, über welchen die Komponenten des Fahrzeuges P Daten austauschen bzw. gesteuert werden.
Die Trennstelle 7 stellt eine Verbindung zu diesem Bus her, der im Ausführungsbeispiel als optischer Bus ausgestaltet ist. Über die Trennstelle 8 werden die einzelnen Baugruppen 2, 3, 4, 5, 6 mit Energie versorgt. Die Baugruppen 2, 3, 4, 5, 6 sind untereinander über den Bus verbunden. Gemäß dem Busprotokoll ist jeder Baugruppe 2, 3, 4, 5, 6 eine spezifische Adresse zugeordnet.
Im Fahrzeug P ist ein Mikroprozessor µP vorgesehen, welcher den Bus steuert und die Daten auswertet und an die einzelnen Komponenten des Fahrzeuges P verteilt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Mikroprozessor µP direkt als Bestandteil des Anbauteils D, H in eine der Baugruppen 2, 3, 4, 5, 6 integriert.
Die Baugruppe 2 stellt eine Abstandsmesseinheit dar. Die Baugruppe 2 ist im Frontbereich der Dachreling D angeordnet. In diesem Bereich weist die Dachreling D eine kleine Öffnung auf. Die Baugruppe 2 besteht aus einem Sender, insbesondere einem Ultraschallsender, einem Ultraschallempfänger und einer Steuereinheit. Der Sender und der Empfänger sind derart in der Dachreling D angeordnet, daß der Sender Signale durch die Öffnung in der Dachreling D abstrahlen kann. Diese Signale werden von Objekten vor dem Fahrzeug P reflektiert und vom Empfänger empfangen. Über die Laufzeit der Signale ermittelt die Steuereinheit den Abstand des Objektes und übermittelt diese Daten an den Mikroprozessor µP, welcher diese Daten dem Fahrer in visueller oder akustischer Form zur Verfügung stellt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Endbereich der Dachreling D eine identische Anordnung vorgesehen. Hierdurch werden die Abstände zu Objekten hinter dem Fahrzeug P ermittelt. Diese Daten kann ein Fahrer als Einparkhilfe verwenden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Kamera in das Anbauteil D, H integriert. Die von der Kamera aufgenommenen Bilder werden dem Fahrer auf einem Display zur Verfügung gestellt und dienen zum Beispiel als Einparkhilfe, insbesondere beim Rücksetzen mit einem im hinteren Bereich unübersichttichen Fahrzeug.
Im weiteren sind weitere Antenneneinheiten 3, 4, 5, 6 integriert. Gemäß FIG 6 besteht jede dieser Antenneneinheiten 3, 4, 5, 6 aus jeweils einer Antenne 9, einem Antennenverstärker 10 und einer Steuereinheit 11. Die Steuereinheit 11 weist ein optoelektrisches Modul 12 auf. Dieses optoelektrische Modul 12 setzt die Antennensignale auf den Bus um, um diese an den Mikroprozessor µP zu übertragen.
Die Antenneneinheit 3 besteht aus einer Antenne und einem Antennenverstärker. Die Antenne ist in der Weise ausgeführt, daß diese in die Dachreling D integriert ist. Hierzu ist die Dachreling aus einem nicht leitenden Material, beispielsweise Kunststoff, hergestellt, In diesen Kunststoff ist ein Teilbereich mit einem elektrisch leitenden Material, in Form einer Stabantenne, ausgeführt. Dieser wird kontaktiert und stellt die Antenne der Antenneneinheit 3 dar. Die Antenneneinheit 3 ist auf den Empfang von Rundfunksignalen abgestimmt.
In gleicher Weise ist eine Antenneneinheit 4 vorgesehen, bestehend aus einer Antenne und einem Antennenverstärker für den Empfang von GPS-Signalen. Die Antenneneinheit 5 ist für den Empfang von Mobilfunksignalen ausgeführt, insbesondere für den Empfang im C, D und E-Netz. Die Antenneneinheit 6 ist auf den Empfang von Fernsehsignalen optimiert.
Die Baugruppen 2, 3, 4, 5, 6 sind über Busleistungen des Busses miteinander verbunden.
Die Steuereinheiten der Baugruppen 2, 3, 4, 5, 6 sind derart ausgestaltet, daß diesen eine Adresse von dem Mikroprozessor µP zugewiesen werden kann. Bei der erstmaligen Inbetriebnahme der Baugruppen der Dachreling D melden sich diese als neue Komponenten am Bus an. Der Mikroprozessor µP weist dann jeder einzelnen Baugruppe eine freie Adresse zu. Die Steuereinheiten speichern diese Adresse in einem nichtflüchtigen Speicher ab. Über diese Adressen ist jede Baugruppe 2, 3, 4, 5, 6 definiert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, ist die Antenne jeder einzelnen Baugruppe 3, 4, 5, 6 als Metallfolie ausgestaltet, welche auf die Innenseite der Dachreling D aufgeklebt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, ist die Dachreling D aus elektrisch leitendem Metallteil hergestellt. In diesem Fall sind einzelne Bereiche dieser Dachreling D mittels elektrisch nicht leitendem Material abgegrenzt. Diese abgegrenzten Bereiche werden als Antenne benutzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die gesamte Dachreling D von den einzelnen Antennenverstärkernmodulen kontaktiert und stellt selbst die Empfangsantenne dar.
Im weiteren ist vorgesehen die Baugruppen (3, 4, 5, 6) in einem Querträger der Dachreling D anzubringen. Dies ist besonders für Kombis, Vans etc. vorteilhaft, da bei diesen Fahrzeugen eine Dachreling häufig bereits montiert ist. Dieser Quertäger kann auch auf einem Führerhaus eines Lastkraftwagens angeordnet werden.
Gemäß FIG 4 ist das Anbauteil D, H als Dachheckspoiler H ausgeführt. Der Dachheckspoiler H weist ebenfalls elektrische und/oder optische Trennstellen auf. Die mechanischen Trennstellen dienen zur Fixierung des Dachheckspoilers H an der Karosserie des Kraftfahrzeuges. Die elektrischen und/oder optischen Trennstellen dienen zur Kontaktieren der in dem Dachheckspoiler H integrierten Baugruppen 3, 4, 5, 6, bei welchen es sich, wie bereits bei der Dachreling D beschrieben, um Antennenbaugruppen, bestehend aus Antenne, Antennenverstärker und Steuereinheit handelt, mit gleicher Funktionalität der Baugruppen 3, 4, 5, 6 der Dachreling D, weshalb die bereits in Figur 1 verwendeten Bezugszeichen wiederum verwendet werden. Um Wiederholungen zu vermeiden wird auf die entsprechende Beschreibung zu Figur 1 hierzu verwiesen.
Ein Signal wird von der Antenne empfangen, über den Antennenverstärker verstärkt und von der Steuereinheit in ein Busprotokoll umgesetzt und über die Busleitung an den Mikroprozessor µP im Fahrzeug P weitergeleitet. Die elektrischen und/oder optischen und mechanischen Trennstellen weisen die Funktionalität und Ausgestaltung der bereits bei der Dachreling D beschriebenen Trennstellen auf. Vorteilhaft kommt bei dem Dachheckspoiler H zu tragen, daß eine dritte Bremsleuchte R integriert ist. Daher eignet sich dieses Anbauteil D, H für die Nachrüstung von Altfahrzeugen. Allerdings müssen diese Fahrzeuge bereits mit einem Hochgeschwindigkeitsdatenbus, zum Beispiel einem optischen Bus, ausgestattet sein und entsprechende elektrische oder mechanische Trennstellen für den Anschluß des Heckspoilers H aufweisen.
Durch die vorgenannten Ausführungen sind die Vorteile der Platzersparnis, da die Bauteile nicht im Innenraum verbaut werden müssen, sowie ein geschützter Einbau der integrierten Baugruppen, gegeben. Eine einfache Einbauanordung und Integration der Baugruppen ist somit möglich, ohne daß von außen erkennbar ist welche Antenne integriert ist. Dies ermöglicht ein hohes Maß an Schutz vor Diebstahl. Im weiteren ist hierdurch gegeben, daß die einzelnen Antennen nicht von außen beschädigt werden können, zum Beispiel durch unsachgemäße Handhabung oder beispielsweise in einer Waschstraße.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung teilen sich der Mikroprozessor µP und die Steuereinheit bzw. die Steuereinheiten der Antennenbaugruppe bzw. der Antennenbaugruppen die im Rahmen eines modernen Netzwerkmanagement vorhandenen freien Ressourcen bzgl. Rechenaufwand und Rechenzeit im Sinne einer Multi-Master-Multitasking-Struktur auf.

Claims (11)

  1. Anbauteil (D) zur Anbringung an die Karosserie eines Kraftfahrzeuges (P) mit mindestens einer integrierten elektrischen Baugruppe (2, 3, 4, 5, 6), welches mit einem Daten-Bussystem zur Anbindung einzelner Kommunikationseinheiten und einem Mikroprozessor (µP) ausgestattet ist, wobei die elektrischen Baugruppen (3, 4, 5, 6) zum Empfang von Funksignalen dienen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Anbauteil (D) elektrische und/oder optische Trennstellen (7, 8) aufweist, und das Anbauteil (D) mechanische Trennstellen (1) aufweist, und
    das Anbauteil (D) eine Dachreling (D) oder ein Teil der Dachreling (D) ist und/oder das Anbauteil (D) ein Querträger der Dachreling (D) ist.
  2. Anbauteil (D) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrische und/oder optische Trennstelle (7, 8) eine Busschnittstelle ist und zur Anbindung der elektrischen Baugruppen (2, 3, 4, 5, 6) an den Bus des Fahrzeuges (P) dient und/oder
    die elektrische Trennstelle (7) zur Energieversorgung der elektrischen Baugruppe (2, 3, 4, 5, 6) dient und/oder
    die Busschnittstelle eine optische oder elektrische Schnittstelle für einen D2B-Bus oder einen Fire Wire-Bus oder einen MOST-Bus ist.
  3. Anbauteil (D) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrische Baugruppe (2) im Anbauteil (D) zur Messung des Abstandes des Kraftfahrzeugs (P) zu einem vor diesem befindlichen Objekt dient und diese Abstandsdaten dem Fahrer visuell oder akustisch über den Mikroprozessor (µP) mitgeteilt werden.
  4. Anbauteil (H) zur Anbringung an die Karosserie eines Kraftfahrzeuges (P) mit mindestens einer integrierten elektrischen Baugruppe (2, 3, 4, 5, 6), welches mit einem Daten-Bussystem zur Anbindung einzelner Kommunikationseinheiten und einem Mikroprozessor (µP) ausgestattet ist,
    wobei die elektrischen Baugruppen (3, 4, 5, 6) zum Empfang von Funksignalen dienen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Anbauteil (H) elektrische und/oder optische Trennstellen (7, 8) aufweist, und
    das Anbauteil (H) mechanische Trennstellen (1) aufweist, und
    das Anbauteil (H) ein Heckspoiler oder ein Dachheckspoiler (H) ist, und
    im Anbauteil (H) eine dritte Bremsleuchte integriert ist.
  5. Anbauteil (D) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrische und/oder optische Trennstelle (7, 8) eine Busschnittstelle ist und zur Anbindung der elektrischen Baugruppen (3, 4, 5, 6, R) an den Bus des Fahrzeuges (P) dient und/oder
    die elektrische Trennstelle (7) zur Energieversorgung der elektrischen Baugruppe (3, 4, 5, 6, R) dient,
    die Busschnittstelle eine optische oder elektrische Schnittstelle für einen D2B-Bus oder einen Fire Wire-Bus oder einen MOST-Bus ist.
  6. Anbauteil (D, H) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrischen Baugruppen (3, 4, 5, 6) jeweils aus einer Antenne, einem Antennenverstärker und einer eigenen oder einer einzigen Steuereinheit (11 ) für alle elektrischen Baugruppen (2, 3, 4, 5, 6, R) bestehen und/oder
    die elektrischen Baugruppen (3, 4, 5, 6) gemeinsam einen Antennenverstärker nutzen und/oder die Antennen der elektrischen Baugruppen (3, 4, 5, 6) im Anbauteil (D, H) integriert sind und/oder
    die Steuereinheit (11) mit einem geeigneten Businterface ausgestattet ist,
    und/oder
    die Steuereinheit (11 ) ein optoelektronisches Modul (12) aufweist.
  7. Anbauteil (D, H) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Anbauteil (D, H) aus elektrisch nicht leitendem Material hergestellt ist und
    die Antennen der elektrischen Baugruppen (3, 4, 5, 6) in Form von Metallfolie von innen an das Anbauteil (D, H) angeklebt sind oder in das Anbauteil (D, H) eingegossen sind.
  8. Anbauteil (D, H) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Anbauteil (D, H) aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist und das Anbauteil (D, H) mittels elektrisch nicht leitfähigem Material abgegrenzte Bereiche aufweist, welche als Antennen der elektrischen Baugruppen (3, 4, 5, 6) dienen.
  9. Anbauteil (D, H) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrische Baugruppe (3, 4, 5, 6) eine Rundfunkempfangsbaugruppe (3), eine GPS-Empfangsbaugruppe (4), eine Mobilfunksende- und
    Mobilfunkempfangsbaugruppe (5) und eine
    Fernsehsignalempfangsbaugruppe (6) ist.
  10. Anbauteil (D, H) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei der erstmaligen Inbetriebnahme der elektrischen Baugruppen (2, 3, 4, 5, 6) der Mikroprozessor (µP) den Steuereinheiten der Baugruppen (2, 3, 4, 5, 6) eine Busadresse zuweist und die Steuereinheiten der Baugruppen (2, 3, 4, 5, 6) diese Adressen in einem nicht flüchtigen Speicher speichern.
  11. Anbauteil (D, H) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Anbauteil (D, H) als Nachrüstteil ausgeführt ist.
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