EP4710462A1 - Diagnoseverfahren für eine empfangsantenne und system - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren für eine als Empfangsantenne konfigurierte und in einem Fahrzeugteil eines Fahrzeugs eingebaute Antenne (3) mittels eines Radio-Tuner-Moduls (4) mit mindestens einem Empfänger (9) und einer digitalen Schnittstelle, die als digitaler Signalgenerator (5) konfiguriert wird, der mindestens ein festgelegtes Testsignal mit mindestens einer Grundwelle generiert, welches zu einer als Sendeantenne konfigurierten und in einem Fahrzeugteil des Fahrzeugs eingebauten Antenne (2) geleitet wird, welche elektromagnetisch mit der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne (3) verkoppelt ist, die mit dem Empfänger (9) verbunden ist, wobei der Empfänger (9) und der digitale Signalgenerator (5) durch einen Mikrocontroller (15) oder Mikroprozessor (15) so gesteuert werden, dass das Testsignal des Signalgenerators (5) über die Antenne (3) vom Empfänger (9) empfangen und seine Magnitude gemessen und anhand dessen die Funktion der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne (3) und optional die Funktion der als Sendeantenne konfigurierten Antenne (2) und/oder der elektromagnetischen Kopplung der Antennen (2, 3) bewertet wird.

Description

Diagnoseverfahren für eine Empfangsantenne und System

Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren für eine als Empfangsantenne konfigurierte Antenne eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 sowie ein System, umfassend zwei in einem Fahrzeugteil eines Fahrzeugs eingebaute Antennen und ein Radio-Tuner-Modul gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

EP 0 816 859 A2 beschreibt ein Diagnoseverfahren und ein Diagnosesystem für Kfz- Antennenscheiben mit wenigstens einer Antenne, insbesondere mit für den Diversity- Betrieb eingerichteten Antennen, die jeweils von einem Diversity-Prozessor ausgewählt und mit dem Empfänger verbunden werden, wobei zu Diagnosezwecken die Antennen mittels einer Sendeantenne mit einem Testsignal beaufschlagt werden und die sich dabei einstellenden Antennensignale ausgewertet werden. Zur schnellen, zuverlässigen und kostengünstigen Diagnose der Antennen wird das Testsignal mit Hilfe einer in die Antennenscheibe integrierten Sendeantenne erzeugt und werden die sich aufgrund dieses Testsignals in der einen und/oder den anderen Antenne(n) einstellenden Antennensignale ausgewertet.

DE 200 19677 U1 beschreibt ein Antennensystem mit mehreren Antennen, welche in vorgegebenen Kombinationen über eine Kombinationseinheit an wenigstens zwei Empfänger anschließbar sind, mit einer Signalverarbeitungseinheit zur Auswertung der Ausgangssignale der Empfänger und mit einer Steuereinheit, mittels derer zur Durchführung eines Selbsttests wenigstens eine der Antennen auf Sendebetrieb schaltbar ist, wobei diese Antenne mit einer über einen ersten Empfänger vorgegebene Prüffrequenz Prüfsignale sendet, welche in wenigstens eine weitere Antenne eingekoppelt sind, welche über das Kombinationsgerät an den zweiten Empfänger angeschlossen ist, dessen Frequenz auf die Prüffrequenz abgestimmt ist, und wobei zur Durchführung des Selbsttests die Empfangspegel des zweiten Empfängers als Istwerte erfasst und mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. DE 102017 108638 A1 beschreibt einen Tuner für den mobilen Empfang von hochfrequenten Signalen in Fahrzeugen, aufweisend ein Gehäuse, gebildet von einem ersten Gehäuseteil und zumindest einem weiteren Gehäuseteil, und eine in dem Gehäuse angeordnete Leiterplatte, wobei auf der Leiterplatte zumindest ein wärmekritisches Elektronikbauteil zur Realisierung zumindest einer Teilfunktion des Tuners angeordnet ist, wobei zumindest ein Bereich eines Gehäuseteiles aus einem wärmeleitfähigen Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit besteht und das zumindest eine wärmekritische Elektronikbauteil wärmeübertragend mit diesem Bereich verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Diagnoseverfahren für eine als Empfangsantenne konfigurierte Antenne eines Fahrzeugs sowie ein neuartiges System, umfassend zwei in einem Fahrzeugteil eines Fahrzeugs eingebaute Antennen und ein Radio-Tuner-Modul anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Diagnoseverfahren für eine als Empfangsantenne konfigurierte Antenne eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein System, umfassend zwei in einem Fahrzeugteil eines Fahrzeugs eingebaute Antennen und ein Radio-Tuner-Modul mit den Merkmalen des Anspruchs 4.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird ein Diagnoseverfahren für eine als Empfangsantenne konfigurierte und in einem Fahrzeugteil eines Fahrzeugs eingebaute Antenne mittels eines Radio- Tuner-Moduls mit mindestens einem Empfänger und einer digitalen Schnittstelle vorgeschlagen, die als digitaler Signalgenerator konfiguriert wird, der mindestens ein festgelegtes Testsignal mit mindestens einer Grundwelle generiert. Das Testsignal wird zu einer als Sendeantenne konfigurierten und in einem Fahrzeugteil des Fahrzeugs eingebauten Antenne geleitet, welche elektromagnetisch mit der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne verkoppelt ist, die mit dem Empfänger verbunden ist, wobei der Empfänger und der digitale Signalgenerator durch einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor so gesteuert werden, dass das Testsignal des Signalgenerators über die Antenne vom Empfänger empfangen und seine Magnitude gemessen und anhand dessen die Funktion der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne und optional die Funktion der als Sendeantenne konfigurierten Antenne und/oder der elektromagnetischen Kopplung der Antennen bewertet wird. Als Sendeantenne kann auch eine Antenne verwendet werden, welche außerhalb der Diagnosefunktion als Empfangsantenne dient und aufgrund der annäherungsweisen Reziprozität von Antennen auch als Sendeantenne verwendet werden kann.

In einer Ausführungsform wird das festgelegte Testsignal vom digitalen Signalgenerator ferner mit mindestens einer Oberwelle generiert.

In einer Ausführungsform sind zwei mit je einer der Antennen verbundene Empfänger vorgesehen, wobei zunächst beide Empfänger stumm geschaltet werden, wobei in einer Schleife für jede Testfrequenz aus mehreren festgelegten Testfrequenzen der Empfänger auf eine aktuelle Testfrequenz eingestellt, ein Feldstärkewert als Referenzmessung aus dem Empfänger ausgelesen und gespeichert wird, wobei anschließend das Testsignal aktiviert, optional verstärkt und der Antenne zugeleitet wird, wobei in einerweiteren Schleife für jede Testfrequenz aus mehreren festgelegten Testfrequenzen der Empfänger auf die Testfrequenz eingestellt, ein Feldstärkewert als Diagnosemessung aus dem Empfänger ausgelesen und gespeichert wird, wobei anschließend das Testsignal deaktiviert wird und die Werte der Diagnosemessungen ausgewertet und mit den Werten der Referenzmessungen verglichen und bewertet werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System vorgeschlagen, umfassend eine als Empfangsantenne konfigurierbare und in einem Fahrzeugteil eines Fahrzeugs eingebaute Antenne, eine als Sendeantenne konfigurierbare und in einem Fahrzeugteil des Fahrzeugs eingebaute Antenne, welche elektromagnetisch mit der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne verkoppelt ist, und ein Radio-Tuner-Modul mit mindestens einem mit der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne verbundenen Empfänger, sowie eine digitale Schnittstelle, die als digitaler Signalgenerator konfigurierbar ist, um mindestens ein festgelegtes Testsignal mit mindestens einer Grundwelle zu generieren und zu der als Sendeantenne konfigurierten Antenne zu leiten, ferner einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor. Der Mikrocontroller oder Mikroprozessor ist zum Steuern des Empfängers und des digitalen Signalgenerators und zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens konfiguriert. Das Radio-Tuner- Modul ist an oder nahe mindestens einer der Antennen angeordnet und kann miniaturisiert sein. In einer Ausführungsform ist ein weiterer Empfänger im Radio-Tuner-Modul oder in einem anderen Steuergerät angeordnet, das mit dem Radio-Tuner-Modul über eine Kommunikationsschnittstelle verbunden ist. Der weitere Empfänger kann mit der als Sendeantenne konfigurierten Antenne verbunden sein.

In einer Ausführungsform ist der digitale Signalgenerator Teil eines der Empfänger oder Teil des Mikroprozessors oder Mikrocontrollers.

In einer Ausführungsform ist das Fahrzeugteil, in dem mindestens eine der Antennen angeordnet ist, eine Scheibe, insbesondere eine Frontscheibe, Heckscheibe oder Seitenscheibe.

In einer Ausführungsform sind beide Antennen im selben Fahrzeugteil oder alternativ in unterschiedlichen Fahrzeugteilen angeordnet.

In einer Ausführungsform ist ein Verstärker zur Verstärkung des Testsignals und/oder zur Impedanzanpassung des Signalgenerators an die Antenne angeordnet. Ferner kann ein Bandpassfilter zur Signalformung und/oder Impedanzanpassung und/oder Beschränkung des Frequenzbereichs des Testsignals angeordnet sein. Ferner kann ein Antennenverstärker zwischen der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne und dem damit verbundenen Empfänger angeordnet sein.

In einer Ausführungsform kann der Mikrocontroller oder Mikroprozessor dazu konfiguriert sein, das Diagnoseverfahren nur bei Aktivierung eines Diagnosemodus auszuführen.

Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Nutzfahrzeug oder Bus sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Prüfung der Antennenfunktion durch die Verwendung einer existierenden, digitalen Schnittstelle zur Erzeugung eines definierten HF-Spektrums eines Testsignals, sowie Aufbereitung und Ankopplung desselben an eine Antenne. Ferner ist ein Verfahren zur Vermessung und Bewertung der Kopplung dieses Testsignales an eine andere Antenne beschrieben. Die vorliegende Erfindung löst das Problem der Diagnose der Antenne durch die Verwendung einer digitalen Schnittstelle eines im Empfänger enthaltenen Rundfunkempfänger-ICs zur Erzeugung eines Testsignals, mit dem eine Antenne zur Aussendung des Testsignals beaufschlagt wird, und durch die Verwendung einer zweiten Antenne zum Empfang des Testsignals.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Diagnose der Antennenfunktion ohne externe Vorrichtungen zur Signalerzeugung oder Auswertung. Ein weiterer Vorteil liegt in der Nutzung brachliegender Schnittstellen zur Erzeugung eines Antennentestsignales, insbesondere weil die Kosten zusätzlicher Bauteile zur Erzeugung eines HF-Signales, wie z.B. Frequenzsynthesizer, Kammgeneratoren, Step-Recovery-Dioden oder vergleichbares eingespart werden können.

Im Unterschied zum oben beschriebenen Stand der Technik ist es bei der erfindungsgemäßen Lösung durch Miniaturisierung möglich, den Empfänger direkt an der Antenne einzubauen, und somit auf zusätzliche Bausteine wie den im Stand der Technik beschriebenen Signalgenerator, welcher über den Diversity-Prozessor gesteuert wird, zu verzichten.

Die Miniaturisierung ermöglicht die Integration eines kompletten Rundfunkempfängers direkt an den Antennenstrukturen, in einem sogenannten Remote-Tuner-Modul, so dass die Funktionen, welche in einem herkömmlichen Rundfunkempfänger-IC vorhanden sind, zur Antennendiagnose verwendet werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Scheibe eines Kraftfahrzeugs mit zwei Antennen und einem mit den Antennen verbundenen Radio-Tuner-Modul, Fig. 2 ein schematisches Diagramm eines digitalen Signals im Zeitbereich,

Fig. 3 ein schematisches Diagramm eines digitalen Signals im Frequenzbereich, und Fig. 4 ein schematischer Programmablaufplan eines Diagnoseverfahrens.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer Scheibe 1 , beispielsweise einer Heckscheibe, eines Kraftfahrzeugs. Die Scheibe 1 weist zwei in Form von Leiterbahnen in die Scheibe 1 eingebrachte oder darauf aufgebrachte Antennen 2, 3 auf. Ferner ist ein mit den Antennen 2, 3 verbundenes Radio-Tuner-Modul 4 dargestellt, das auch zur Diagnose der Antennen 2, 3 verwendet werden kann.

In einer anderen Ausführungsform kann die Scheibe 1 nur eine Antenne 2, 3 aufweisen, während eine zweite Antenne 2, 3 in einer anderen Scheibe 1 oder einem anderen Bauteil desselben Kraftfahrzeugs eingebaut ist.

Das Radio-Tuner-Modul 4 weist mindestens einen Signalgenerator 5, insbesondere einen digitalen Signalgenerator 5, auf. Beispielsweise können zwei oder mehr Signalgeneratoren 5 vorgesehen sein. Der Signalgenerator 5 oder einer der Signalgeneratoren 5 ist, optional über einen Verstärker 6, mindestens einen Bandpassfilter 7 und/oder einen Schalter 8, mit einer der Antennen 2 verbunden, um sie mit einem Testsignal zu beaufschlagen. Das Radio-Tuner-Modul 4 weist zwei Empfänger 9, 14, insbesondere Rundfunkempfänger, auf, die jeweils mit einer der Antennen 2, 3 verbunden sind. Der Empfänger 9 ist dabei mit der Antenne 3 verbunden, die das von der Antenne 2 gesendete Testsignal empfängt, das dann vom Empfänger 9 ausgewertet werden kann. In einerweiteren Ausführungsform kann das Radio-Tuner-Modul 4 lediglich einen Empfänger 9, 14 aufweisen, wobei ein weiterer Empfänger 9, 14 in einem nicht dargestellten Steuergerät angeordnet ist, das mit dem Radio-Tuner-Modul 4 über eine Kommunikationsschnittstelle verbunden ist.

Die vom Empfänger 9 empfangene Signalstärke des Testsignals gibt dabei Aufschluss über die Funktion der als Empfangsantenne verwendeten Antenne 3.

Erfindungsgemäß ist das Radio-Tuner-Modul 4 miniaturisiert und/oder direkt an der Antenne 3 eingebaut. Somit kann auf zusätzliche Bausteine verzichtet werden. Die Antenne 3 kann über Stecker 10, 11 und einen optionalen Antennenverstärker 12 am Empfänger 9 angeschlossen sein. Die als Sendeantenne verwendete Antenne 2 kann ebenfalls über einen Stecker 13 mit dem Signalgenerator 5 und/oder dem Empfänger 14 verbunden sein.

Die Miniaturisierung ermöglicht die Integration eines kompletten Rundfunkempfängers direkt an den Antennen 2, 3, in einem sogenannten Remote-Tuner-Modul oder Radio- Tuner-Modul 4, so dass die Funktionen, welche in einem herkömmlichen Rundfunkemp- fänger-IC vorhanden sind, zur Antennendiagnose verwendet werden können.

Das beispielsweise als integrierter Schaltkreis ausgebildete Radio-Tuner-Modul 4 wird beispielsweise durch einen Mikroprozessor 15 oder Mikrocontroller 15 gesteuert, welcher sowohl Diagnose- als auch Steuerungsfunktionen implementiert. Dieser Mikroprozessor 15 kann innerhalb des Radio-Tuner-Moduls 4 integriert oder als eigenständiges Bauteil ausgebildet sein.

Radio-Tuner-Module 4 und Mikroprozessoren 15 können digitale Schnittstellen aufweisen, welche digitale Takt- und Datensignale ausgeben können. Solche Schnittstellen sind zum Beispiel zur Übertragung digitaler Audiosignale im l²S, SPDIF oder TDM-Format im Ra- dio-Tuner-Modul 4 enthalten. Ebenso können Schnittstellen zur Übertragung von digitalen Basisbandsignalen enthalten sein.

Weiterhin können auch digitale Mehrzweckschnittstellen (GPIO) im Radio-Tuner-Modul 4 enthalten sein, die für den Zweck geeignet sind. Insbesondere bei letzteren lassen sich die Signalformen oftmals auch durch weitere Funktionen verbessern, die in den Bauelementen enthalten sein können, wie PLL-Module, FLL-Module, Timer/Counter-Module, PWM-Module und ähnliches.

Nicht alle dieser in den Radio-Tuner-Modulen 4 enthaltenen digitalen Schnittstellen werden für die eigentliche Hauptanwendung verwendet, und können daher zu anderen Zwecken gebraucht werden. Die vorliegende Erfindung schlägt daher vor, mindestens eine der ungenutzten digitalen Schnittstellen des Radio-Tuner-Moduls 4 zur Erzeugung eines HF-Signals zu verwenden, welches zur Funktionsprüfung der mindestens einen an den Empfänger 9 angeschlossenen Antenne 3 verwendet werden kann. Die zur Aussendung des HF-Signals verwendete Antenne 2 sollte dabei möglichst direkt an das Radio-Tuner- Modul 4, beispielsweise den Empfänger 14, angeschlossen sein. Die zum Empfang ver- wendete Antenne 3 kann entweder direkt oder indirekt (z.B. über einen Antennenverstärker 12) an den Empfänger 9 angeschlossen sein.

Figur 2 ist ein schematisches Diagramm eines digitalen Signals im Zeitbereich, wobei eine Magnitude ll(t) über der Zeit t dargestellt ist.

Die Wellenformen digitaler Signale im Zeitbereich lassen sich bekanntermaßen durch Fourier-Transformation in ein entsprechendes Frequenzspektrum umrechnen.

Figur 3 ist ein schematisches Diagramm des digitalen Signals im Frequenzbereich, wobei die Magnitude ll(f) über der Frequenz dargestellt ist.

Digitale Signale entsprechen näherungsweise einer trapezoiden Signalform, welche ein Spektrum im Frequenzbereich bestehend aus Grundwelle und mehreren Oberwellen aufweist.

Das Frequenzspektrum wird dabei insbesondere durch eine Periodendauer T, eine Anstiegszeit TRise (dargestellt in Figur 2) einer Signalflanke, eine Abfallzeit T_Faii (dargestellt in Figur 2) der Signalflanke, sowie ein Pulsverhältnis oder Pausenverhältnis T/T definiert.

Die Periodendauer T sowie das Pulsverhältnis oder Pausenverhältnis T/T eines Digitalsignals sind in den definierten Grenzen der Schnittstelle zur Laufzeit veränderlich.

Die Anstiegszeit TRj_Se und die Abfallzeit T_Faii der Signalflanke können durch Beschaltung und/oder Einstellungen der Treiberstärke der Schnittstelle oder des Verstärkers 6 (dargestellt in Figur 1) angepasst werden.

Darüber hinaus kann die Schnittstelle weitere Möglichkeiten aufweisen, die Signalform zu verändern, je nach Möglichkeiten der verwendeten Schnittstellen und deren Module.

Durch Wahl solcher Parameter lässt sich innerhalb der Grenzen der gewählten Schnittstelle ein Signal mit einem Spektrum bestehend aus Grund- und Oberwellen erzeugen, welches dem Empfangsbereich der zu diagnostizierenden Antenne 3 (dargestellt in Figur 1) entspricht, und somit zur Diagnostizierung der Antenne 3 geeignet ist. Diese Schnittstelle mit den oben genannten Parametern wird im Kontext der vorliegenden Erfindung als digitaler Signalgenerator 5 (dargestellt in Figur 1) (DSG) bezeichnet. Der digitale Signalgenerator 5 kann Teil eines von zwei oder mehr Empfangspfaden des Radio- Tuner-Moduls 4 (dargestellt in Figur 1) sein, wobei jeder Empfangspfad einen der Empfänger 9, 14 (dargestellt in Figur 1) beinhaltet. Der digitale Signalgenerator 5 kann ebenso Teil des Mikrocontrollers 15 oder Mikroprozessors 15 sein.

Mittels Steuerung durch den Mikrocontroller 15 oder Mikroprozessor 15 lässt sich die Grundfrequenz des digitalen Signalgenerators 5 verändern, um nicht abgedeckte Frequenzbereiche in mehreren Iterationen abdecken und diagnostizieren zu können.

Um die Antennenfunktion zu diagnostizieren, wird die empfangene Signalstärke an zuvor gewählten Frequenzen mit einem Referenzwert verglichen. Wenn die Referenzwerte innerhalb vorab bestimmter Grenzwerte liegen, so kann die Antennenfunktion als gegeben betrachtet werden. Anderenfalls wird eine Fehlermeldung erzeugt. Im Anschluss können Maßnahmen zur Fehlerdiagnose und Reparatur eingeleitet werden.

Die zum Vergleich herangezogenen Referenzwerte können auf mehrere Arten ermittelt werden, beispielsweise durch Simulation und Berechnung des Signalspektrums und Einbeziehung der erwarteten Koppeldämpfung zwischen den Antennen 2, 3 oder sie können durch eine Vermessung eines Referenzfahrzeugs ermittelt werden. Diese Referenzwerte können als Tabelle in einer Steuerungssoftware des Empfängers 9 hinterlegt werden.

Da das zur Überprüfung der Antennenfunktion verwendete Signal auch innerhalb eines bestimmten Radius um das zu prüfende Fahrzeug empfangbar ist, und somit für andere Systeme ein Störsignal darstellt, muss die Überprüfung innerhalb eines definierten Diagnosemodus erfolgen, welcher möglichst nur in einer kontrollierten Umgebung zu aktivieren ist.

Ebenfalls ist es möglich, dass die Umgebung des Fahrzeugs die Messung stört, wenn auf den zu überprüfenden Frequenzen externe Signalquellen empfangbar sind.

Deshalb soll zunächst eine Nullmessung mit inaktivem Signalgenerator 5 erfolgen. Die Ergebnisse der Messung an den Referenzpunkten werden in einem Speicher des Mikroprozessors 15 abgelegt. Das Testsignal kann durch einen Verstärker 6, insbesondere einen Pufferverstärker oder einen Transimpedanzverstärker, auf eine Ziel-Impedanz des Antennensystems angepasst werden.

Dieser Verstärker 6 sollte eine möglichst hohe Rückwegdämpfung aufweisen und auch schaltbar ausgeführt werden, beispielsweise mittels des Schalters 8 (dargestellt in Figur 1), um eine Einflussnahme auf die Empfangsqualität außerhalb des oben genannten Diagnosemodus zu vermeiden.

Eine Signalformung des Testsignals mittels des mindestens einen Bandpassfilters 7 (dargestellt in Figur 1) kann vorteilhaft sein, um unerwünschte Beeinflussung anderer, nicht betroffener Systeme zu vermeiden.

Die Vermessung der als Empfangsantenne verwendeten Antenne 3 kann durch ein Verfahren mit folgendem Ablauf durchgeführt werden:

Zunächst wird eine sogenannte Nullmessung der Umgebung durchgeführt, um die Umgebungssignale im Empfangspfad zu erfassen. Dazu wird eine Empfangsfeldstärke der Antenne 3 durch den Empfänger 9 auf jeder definierten Testfrequenz in einem vermessenen Bereich erfasst und abgespeichert.

Im nächsten Schritt wird der Signalgenerator 5, insbesondere ein Testsignal-Ausgang des mit der als Sendeantenne verwendeten Antenne 2 verbundenen Empfängers 14, unter den gewählten Signalparametern aktiviert sowie der gegebenenfalls vorhandene Verstärker 6 aktiviert.

Dann wird die Antenne 2 mit dem Signalgenerator 5, insbesondere dem Testsignal- Ausgang des Empfängers 14, verbunden. Dies kann über einen geeigneten Schalter 8 erfolgen, zum Beispiel einen HF-Umschalter oder Einschalter. Dies ist notwendig, da das Testsignal selbst, sowie Störungen aus der digitalen Schnittstelle im normalen Betrieb möglichst nicht auf die Antenne 2 eingekoppelt werden soll, um Störungen zwischen den Empfängern 9, 14 zu vermeiden.

Zur Messung wird der mit der als Empfangsantennen 3 verwendeten Antenne 3 verbundene Empfänger 9 auf eine erste Frequenz des Testsignal-Spektrums eingestellt und eine Messung der Signalstärke durchgeführt. Diese Messung wird für eine definierte Anzahl von Messungen auf vorher bestimmten weiteren Testfrequenzen wiederholt. Gegebenenfalls wird dabei auch die Grundfrequenz des Testsignals angepasst, um nicht abgedeckte Frequenzbereiche zu erreichen.

Wenn eine vorab bestimmte Anzahl der gemessenen Werte auf jeder Testfrequenz abzüglich der Werte der Nullmessung über bestimmten, vorab festgelegten Schwellwerten liegen, dann kann die Antenne 3 als funktional bewertet werden.

Figur 4 ist ein schematischer Programmablaufplan eines beispielhaften Diagnoseverfahrens:

In einem Schritt S1 werden beide Empfänger 9, 14 (dargestellt in Figur 1) stumm geschaltet.

In einem Schritt S2 wird eine Phasen-Diversity deaktiviert, sofern sie aktiv ist.

In einer Schleife L1 wird für jede Testfrequenz aus mehreren festgelegten Testfrequenzen in einem Schritt S3 der Empfänger 9 auf die aktuelle Testfrequenz eingestellt, in einem Schritt S4 ein Feldstärkewert als Referenzmessung aus dem Empfänger 9 ausgelesen und in einem Schritt S5 der Feldstärkewert der Referenzmessung in einer zugeordneten Speicherzelle zur aktuellen Testfrequenz gespeichert.

Nach Beendigung der Schleife L1 wird in einem Schritt S6 ein Testsignal aktiviert, beispielsweise durch Aktivieren des Signalgenerators 5 (dargestellt in Figur 1).

In einem Schritt S7 wird der Verstärker 6 aktiviert, sofern vorhanden. In einem Schritt S8 wird der Schalter 8 (dargestellt in Figur 1) geschlossen, sofern vorhanden.

In einer Schleife L2 wird für jede Testfrequenz aus mehreren festgelegten Testfrequenzen in einem Schritt S9 eine Grundfrequenz des Testsignals angepasst, sofern erforderlich. In einem Schritt S10 wird der Empfänger 9 auf die Testfrequenz eingestellt. In einem Schritt S11 wird ein Feldstärkewert als Diagnosemessung aus dem Empfänger 9 ausgelesen und in einem Schritt S12 der Feldstärkewert der Diagnosemessung in einer zugeordneten Speicherzelle zur aktuellen Testfrequenz gespeichert. Nach Beendigung der Schleife L2 wird in einem Schritt S13 das Testsignal deaktiviert. In einem Schritt S14 wird der Schalter 8 geöffnet, sofern vorhanden. In einem Schritt S15 wird der Verstärker 6 (dargestellt in Figur 1) deaktiviert, sofern vorhanden und zuvor aktiviert.

In einem Schritt S16 erfolgt eine Auswertung der Werte der Diagnosemessungen und ein Vergleich mit den Werten der Referenzmessungen. Dabei werden Meldungen generiert, die anzeigen ob die jeweiligen Werte in Ordnung oder nicht in Ordnung sind.

In einem Schritt S17 werden die ursprünglichen Empfangsfrequenzen des Empfängers 9 oder der Empfänger 9, 14 wiederhergestellt.

In einem Schritt S18 wird die Phasen-Diversity reaktiviert.

In einem Schritt S19 wird die Stummschaltung der Empfänger 9, 14 aufgehoben.

Claims

Mercedes-Benz Group AG Patentansprüche

1. Diagnoseverfahren für eine als Empfangsantenne konfigurierte und in einem Fahrzeugteil eines Fahrzeugs eingebaute Antenne (3) mittels eines Radio-Tuner- Moduls (4) mit mindestens einem Empfänger (9) und einer digitalen Schnittstelle, die als digitaler Signalgenerator (5) konfiguriert wird, der mindestens ein festgelegtes Testsignal mit mindestens einer Grundwelle generiert, welches zu einer als Sendeantenne konfigurierten und in einem Fahrzeugteil des Fahrzeugs eingebauten Antenne (2) geleitet wird, welche elektromagnetisch mit der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne (3) verkoppelt ist, die mit dem Empfänger (9) verbunden ist, wobei der Empfänger (9) und der digitale Signalgenerator (5) durch einen Mikrocontroller (15) oder Mikroprozessor (15) so gesteuert werden, dass das Testsignal des Signalgenerators (5) über die Antenne (3) vom Empfänger (9) empfangen und seine Magnitude gemessen und anhand dessen die Funktion der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne (3) und optional die Funktion der als Sendeantenne konfigurierten Antenne (2) und/oder der elektromagnetischen Kopplung der Antennen (2, 3) bewertet wird.

2. Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das festgelegte Testsignal vom digitalen Signalgenerator (5) ferner mit mindestens einer Oberwelle generiert wird.

3. Diagnoseverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mit je einer der Antennen (2, 3) verbundene Empfänger (9, 14) vorgesehen sind, wobei zunächst beide Empfänger (9, 14) stumm geschaltet werden, wobei in einer Schleife (L1) für jede Testfrequenz aus mehreren festgelegten Testfrequenzen der Empfänger (9) auf eine aktuelle Testfrequenz eingestellt, ein Feldstärkewert als Referenzmessung aus dem Empfänger (9) ausgelesen und gespeichert wird, wobei anschließend das Testsignal aktiviert, optional verstärkt und der Antenne (2) zugeleitet wird, wobei in einer Schleife (L2) für jede Testfrequenz aus mehreren festgelegten Testfrequenzen der Empfänger (9) auf die Testfrequenz eingestellt, ein Feldstärkewert als Diagnosemessung aus dem Empfänger (9) ausgelesen und gespeichert wird, wobei anschließend das Testsignal deaktiviert wird und die Werte der Diagnosemessungen ausgewertet und mit den Werten der Referenzmessungen verglichen und bewertet werden.

4. System, umfassend eine als Empfangsantenne konfigurierbare und in einem Fahrzeugteil eines Fahrzeugs eingebaute Antenne (3), eine als Sendeantenne konfigurierbare und in einem Fahrzeugteil des Fahrzeugs eingebaute Antenne (2), welche elektromagnetisch mit der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne (3) verkoppelt ist, und ein Radio-Tuner-Modul (4) mit mindestens einem mit der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne (3) verbundenen Empfänger (9), sowie eine digitale Schnittstelle, die als digitaler Signalgenerator (5) konfigurierbar ist, um mindestens ein festgelegtes Testsignal mit mindestens einer Grundwelle zu generieren und zu der als Sendeantenne konfigurierten Antenne (2) zu leiten, ferner einen Mikrocontroller (15) oder Mikroprozessor (15), dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (15) oder Mikroprozessor (15) zum Steuern des Empfängers (9) und des digitalen Signalgenerators (5) und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche konfiguriert ist, wobei das Radio-Tuner-Modul (4) an oder nahe mindestens einer der Antennen (2, 3) angeordnet ist.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Empfänger (14) im Radio-Tuner-Modul (4) oder in einem anderen Steuergerät angeordnet ist, das mit dem Radio-Tuner- Modul (4) über eine Kommunikationsschnittstelle verbunden ist.

6. System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Signalgenerator (5) Teil eines der Empfänger (9, 14) oder Teil des Mikroprozessors (15) oder Mikrocontrollers (15) ist.

7. System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugteil, in dem mindestens eine der Antennen (2, 3) angeordnet ist, eine Scheibe (1), insbesondere eine Frontscheibe, Heckscheibe oder Seitenscheibe ist.

8. System nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Antennen (2 ,3) im selben Fahrzeugteil oder in unterschiedlichen Fahrzeugteilen angeordnet sind.

9. System nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärker (6) zur Verstärkung des Testsignals und/oder zur Impedanzanpassung des Signalgenerators (5) an die Antenne (2) angeordnet ist und/oder dass ein Bandpassfilter (7) zur Signalformung und/oder Impedanzanpassung und/oder Beschränkung des Frequenzbereichs des Testsignals angeordnet ist und/oder dass ein Antennenverstärker (12) zwischen der als Empfangsantenne konfigurierten Antenne (3) und dem damit verbundenen Empfänger (9) angeordnet ist.

10. System nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (15) oder Mikroprozessor (15) dazu konfiguriert ist, das Diagnoseverfahren nur bei Aktivierung eines Diagnosemodus auszuführen.