DE29713582U1

DE29713582U1 - Kraftfahrzeug mit einem oder mit mehreren Systemen zum Verarbeiten von Informationen

Info

Publication number: DE29713582U1
Application number: DE29713582U
Authority: DE
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2007-08-01

Description

Kraftfahrzeug mit einem oder mit mehreren Systemen zum Verarbeiten von Informationen

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von intelligenten Kraftfahrzeugen, denen Informationen zum Durchführen bestimmter Maßnahmen von außen zugeführt werden, und die zu diesem Zweck am Kraftfahrzeug angeordnete Mittel zur Aufnahme von Informationen, etwa zum Erkennen eines bestimmten Zustandes oder zum Empfang von Datensignalen aufweisen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem oder mit mehreren Systemen zum Verarbeiten von Informationen, die auf Informationsträgern von außen einer im Kraftfahrzeuginnenraum angeordneten Datenverarbeitungsanlage zu ihrer Auswertung zugeführt werden, welchem System Mittel zum Erkennen bzw. zum Empfangen der Informationsträger zugeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Antenne zum Empfang elektromagnetischer Satellitensignale als Empfangsantenne in einem satellitengestützten Ortungs- bzw. Navigationssystem.

Ein derartiges System ist beispielsweise die satellitengestützte Ortung und Navigation gemäß dem Global Positioning System (GPS). Ein dem GPS-Empfänger zum Empfang von Satellitensignalen zugeordneter Prozessor wertet die Laufzeiten der Satellitensignale aus, so daß über die jedem Satelliten eigene digitale Kennung und die Festlegung des Zeitpunktes des Sendesignales eine Positionsbestimmung des GPS-Empfängers und somit des Kraftfahrzeuges möglich ist. Mit Hilfe des GPS lassen sich in Kraftfahrzeugen beispielsweise Zielführungssysteme einsetzen. Diese

Systeme können unterschiedlich komfortabel aufgebaut sein und ggf. die jeweilig tatsächliche Kraftfahrzeugposition berücksichtigen, wenn das Kraftfahrzeug fährt. Ferner kann das GPS im Kraftfahrzeugbereich für ein Flottenmanagement, zur Diebstahlsicherung oder als automatischer Notruf verwendet werden.

Die Antenne eines solchen in einem Kraftfahrzeug eingebauten GPS-Empfängers befindet sich üblicherweise in einem Kunststoffgehäuse, welches am in Fahrtrichtung vorderen Rand des hinteren Kofferraumdeckels &iacgr;&ogr; angebracht ist. Die Anordnung der GPS-Antenne auf der Karosserie im Bereich des Kofferraumdeckels erfolgt aufgrund der in diesem Bereich beim Fahren ohnehin stattfindenden Luftverwirbelung, so daß die GPS-Antenne die aerodynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeuges nicht nachteilig beeinflußt.

Damit ein solches System mit hinreichender Genauigkeit auch an unterschiedlichen Orten arbeiten kann, ist es notwendig, daß ein Empfang von allen Seiten gleichermaßen möglich ist. Ein Empfang von Satellitendaten aus Richtungen, die der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges entsprechen, kann insbesondere bei relativ tief am Horizont stehenden Satelliten durch den abschirmenden Charakter des Kraftfahrzeugdaches beeinträchtigt sein. Ohnehin kann ein direkter Satellitensignalempfang umgebungsbedingt etwa in Städten (Straßenschluchten) oder in Alleen behindert sein, so daß zumindest kraftfahrzeugbedingte Abschirmungen weitestgehend vermieden werden sollten.

Die Anordnung der GPS-Antenne auf dem Kofferraumdeckel hat ferner den Nachteil, daß die Antenne von außen zugänglich ist, und daher auch durch Unbefugte zerstör- oder entfernbar ist. Eine Ortungsfunktion im Falle eines Kraftfahrzeugdiebstahles ist dann nicht mehr möglich.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einem oder mit mehreren Systemen zum Verarbeiten von außen zugeführter Informationen vorzuschlagen, welches nicht nur eine höhere Sicherheit hinsichtlich einer unbefugten Benutzung aufweist, sondern bei dem ebenfalls die kraftfahrzeugeigenen Abschirmeigenschaften herabgesetzt sind.

Der Erfindung liegt femer die Aufgabe zugrunde, eine Empfangsantenne für ein satellitengestütztes Ortungs- und Navigationssystem vorzuschlagen, durch deren Einsatz ebenfalls die aufgezeigten Nachteile vermieden sind.

Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel zum Erkennen bzw. zum Empfangen der Informationsträger unterhalb eines im Kraftfahrzeugdach befindlichen, die benötigte Information durchlassenden Fensters angeordnet sind.

Das Anordnen der Erkennungs- bzw. Empfangsmittel unterhalb der Oberfläche des Kraftfahrzeugdaches hat zum einen den Vorteil, daß die Empfangsmittel an der höchsten Stelle des Kraftfahrzeuges angeordnet sind, so daß eine seitliche Abschirmung durch bestimmte Teile der Kraftfahrzeugkarosserie nicht vorkommen kann. Zum anderen hat der Einbau der Erkennungs- bzw. Empfangsmittel und somit eine Verlagerung derselben unter die Oberfläche des Kraftfahrzeugdaches den Vorteil, daß diese von außen nicht ohne weiteres erkennbar sind. Der Einbau der Erkennungsbzw. Empfangseinheiten unter die Oberfläche des Kraftfahrzeugdaches hat auch zum Vorteil, daß diese die aerodynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeuges nicht ungünstig beeinflussen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Kraftfahrzeug mit einem System zur satellitengestützten Ortung und Navigation umfassend eine Antenne zum Empfang der von dem oder den Satelliten gesendeten Signale ausgerüstet ist, und daß die Antenne zum Empfang der Satellitensignale in orthogonaler Orientierung zur Drehachse des Kraftfahrzeuges unterhalb eines für elektromagnetische Wellen im Frequenzbereich der Satellitensignale durchlässigen Fensters im Kraftfahrzeugdach angeordnet ist. Bei einer solchen Ausgestaltung braucht das Empfangsfenster nicht durchsichtig zu sein, sondern hier besteht lediglich die Forderung, daß das Fenster eine solche Dielektrizitätskonstante aufweist, damit die elektromagnetischen Sateilitensignalwellen dieses durchdringen können. Das Fenster kann daher aus einem Kunststoff gefertigt sein, welches, nachdem dem Fahrzeugdach eine einheitliche Lackierung zuteil geworden ist, von außen nicht erkennbar ist. Daher ist für Dritte auch nicht erkennbar, ob ein Kraftfahrzeug mit einem GPS-Empfänger und einer entsprechenden Antenne ausgerüstet ist oder nicht.

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Eine Diebstahlsicherung über GPS sowie eine Ortung eines entwendeten Kraftfahrzeuges bleibt erhalten. Die orthogonale Orientierung der Antenne zur Drehachse des Kraftfahrzeuges gewährleistet, daß die Antenne Satellitensignale aus allen Richtungen gleichermaßen zu empfangen vermag.

Es ist vorteilhaft, die Größe des Empfangsfensters so vorzusehen, daß dieses größer ist als die Größe des Erkennungs- bzw. Empfangsmittels. Dadurch ist gewährleistet, daß auch die Fensterbegrenzung nicht unnötig den Empfangswinkel reduziert.

Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, ein solches Empfangsfenster im Dachbereich eines Kraftfahrzeuges auszugestalten. Dieses kann, wie bereits oben angesprochen, ein Kunststoffeinsatz oder ein bis in den Dachbereich des Kraftfahrzeuges reichender, in die Ebene des Kraftfahrzeugdaches hineingekrümmter laschenartiger Fortsatz der Windschutzscheibe oder aber ein bis in den Dachbereich des Kraftfahrzeuges reichender, in die Ebene des Kraftfahrzeugdaches hineingekrümmter Windschutzscheibenabschnitt sein, der die gesamte Breite der Windschutzscheibe einnimmt. In den beiden zuletzt genannten Fällen, ist das Fenster materialeinheitlich mit der Windschutzscheibe und somit durchsichtig. Bei Vorhandensein eines solchen Fensters kann dieses auch als Empfangsfenster für einen Sonnenstandsdetektor verwendet werden. Mit einem solchen Sonnenstandsdetektor läßt sich der jeweilige Sonnenstand bzw. der Einfallswinkel der Sonne auf das Kraftfahrzeug feststellen, so daß in Abhängigkeit hiervon beispielsweise eine an den Sonnenstand adaptierte Steuerung der Klimatisierung des Fahrzeuges erfolgen kann.

Die antennenbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die sensitive Metallscheibe allseitig von einem Isolator umgeben ist,

so wobei zumindest die der Empfangsseite der Metallscheibe zugeordnete Isolatorseite zum Durchlassen der zu empfangenden elektromagnetischen Wellen ausgebildet ist. Bei einer solchen Empfangsantenne bildet die empfangsseitige Isolierung der sensitiven Metallscheibe das Empfangsfenster. Eine solche Empfangsantenne, bei der Metallscheibe und Empfangsfenster eine Einheit bilden, ist sodann ein eigenständiges Modul, welches abgedichtet in eine entsprechende, im Kraftfahrzeugdach befindliche Öffnung einsetzbar ist. Dabei ist es zweckmäßig, allseitig ein und dieselbe Isolierung, die den Anforderungen der Empfangsseite

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chen, vorzusehen. Eine solche Empfangsantenne ist beispielsweise durch Eingießen der sensitiven Metallscheibe in einen geeigneten Kunststoff als Isolator herstellbar.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Empfangsfenster fahrzeuginnenseitig von einem Dachmodul bedeckt ist, in welchem das oder die Mittel zum Erkennen bzw. zum Empfangen der Informationsträger unterhalb des Fensters liegend angeordnet sind. Neben anderen Informations- oder Bedienungseinheiten läßt sich in einem

&iacgr;&ogr; solchen Dachmodul auch die Empfangsantenne eines GPS-Empfängers und/oder ein Sonnenstandsdetektor, die beide in der Ebene des Daches angeordnet sind, unterbringen. Kombinieren läßt sich ein solches Dachmodul, welches eine Abwinklung bis in den Bereich der Windschutzscheibe aufweist mit einem im Bereich der Windschutzscheibe angeordneten Regensensor und weiteren Erkennungs- und/oder Sendemitteln.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der übrigen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Dachmodul 1, welches unterhalb eines Empfangsfensters 2 angeordnet ist. Das Empfangsfenster 2 ist Teil der Windschutzscheibe 3 und stellt einen in die Ebene des Kraftfahrzeugdaches 4 hineinreichenden Windschutzscheibenabschnitt dar, der durch einen gekrümmten Abschnitt 5 mit der Windschutzscheibe 3 verbunden ist. Das Empfangsfenster 2 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Dachbreite. Das Dachmodul 1 beinhaltet eine Trägereinrichtung 6, auf welcher mehrere Erkennungs- bzw. Empfangsmitte! angeordnet sind. Die Trägereinrichtung 6 ist parallel zur Ebene des Kraftfahrzeugdaches 4 ausgerichtet, so daß auch die Erkennungsmittel eine entsprechende Ausrichtung aufweisen oder an dieser ausgerichtet werden können. Als Empfangsmittel ist auf der Trägereinrichtung 6 eine GPS-Antenne 7 und als Erkennungsmittel ein Sonnenstandsdetektor 8 sowie ein Tagesüchtdetektor 9 angeordnet. Zusätzlich befindet sich innerhalb des Dachmodules 1 im Bereich der Windschutzscheibe 3 ein Regensensor 10.

Das Empfangsfenster 2 ist größer als die Empfangsfläche der GPS-Antenne 7. Dadurch ist gewährleistet, daß die GPS-Antenne Satellitensignale empfangen kann, die sich innerhalb des Empfangswinkels e_GPS befinden. Aus dem in Figur 1 dargestellten Dachausschnitt wird erkennbar, daß der Empfangswinkel e_GPS, ohne daß Karosserieelemente diesen maßgeblich beeinträchtigen, ausreichend groß ist, um selbst bei ungünstigen umgebungsbedingten Empfangsbedingungen, beispielsweise in Straßenschluchten oder in Alleen, oder bei tiefstehenden Satelliten einen allseitig möglichst guten Empfang gewährleisten zu können.

Auch die Anordnung des Sonnenstandsdetektors 8 im Bereich des Daches gewährleistet eine möglichst exakte Wiedergabe der tatsächlichen Umstände, nämlich des aktuellen Sonnenstandes, ohne daß dessen Erfassung durch Karosserieteile beeinträchtigt wäre. Die in dem Dachmodul 1 angeordneten Erkennungsmittel 7, 8, 9, 10 sind über ein BUS-System mit einem Mikroprozessor verbunden, der die erfaßten Daten, bzw. Signale auswertet und weiterverarbeitet.

In einer nicht dargestellten Ausführung ist vorgesehen, eine Empfangsantenne unterhalb eines im Kraftfahrzeugdach angeordneten Sonnendaches anzuordnen. In einem solchen Fall stellt das Sonnendach das Empfangsfenster dar.

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-7-Zusammenstellung der Bezugszeichen

1 Dach mod u I

2 Empfangsfenster

3 Windschutzscheibe

4 Kraftfahrzeugdach

5 gekrümmter Windschutzscheibenbereich

6 Trägereinrichtung

7 GPS-Antenne

8 Sonnenstandsdetektor

9 Tagesiichtdetektor

10 Regensenor

Claims

-8-Schutzansprüche

1. Kraftfahrzeug mit einem oder mit mehreren Systemen zum Verarbeiten von Informationen, die auf Informationsträgern von außen

einer im Kraftfahrzeuginnenraum angeordneten Datenverarbeitungsanlage zu ihrer Auswertung zugeführt werden, welchem System Mittel zum Erkennen bzw. zum Empfangen der Informationsträger zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel &iacgr;&ogr; (7, 8) zum Erkennen bzw. zum Empfangen der Informationsträger

unterhalb eines im Kraftfahrzeugdach (4) befindlichen, die benötigte Information durchlassenden Empfangsfensters (2) angeordnet sind.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug mit einem System zur satellitengestützten Ortung und Navigation umfassend eine Antenne (7) zum Empfang der von dem oder den Satelliten gesendeten Signale ausgerüstet ist und daß die Antenne (7) zum Empfang der Satellitensignale in orthogonaler Orientierung zur Drehachse des Kraftfahrzeuges unterhalb eines für elektromagnetische Wellen im Frequenzbereich der Satellitensignale durchlässigen Empfangsfensters (2) im Kraftfahrzeugdach (4) angeordnet ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsfenster ein Kunststoffeinsatz im Dach des Kraftfahrzeuges ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug mit einem System zur Sonnenstandserkennung (8) ausgerüstet ist und daß das Empfangsfenster (2) durchsichtig ist.

5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, daß das im Kraftfahrzeugdach (4) angeordnete Empfangsfenster (2) eine größere Fläche einnimmt als die darunter angeordneten Mittel (7, 8) zum Erkennen bzw. Empfangen der Informationsträger.

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6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsfenster ein bis in den Dachbereich des Kraftfahrzeuges reichender, in die Ebene des Kraftfahrzeugdaches hinein gekrümmter Fortsatz der Windschutzscheibe ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsfenster (2) ein bis in den Dachbereich (4) des Kraftfahrzeuges reichender, in die Ebene des

&iacgr;&ogr; Kraftfahrzeugdaches (4) hinein gekrümmter, sich im wesentlichen

über die Dachbreite erstreckender Windschutzscheibenabschnitt ist.

8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangsfenster (2) kraftfahrzeuginnenseitig von einem Dachmodul (1) bedeckt ist, in weichem das oder die Mittel (7, 8) zum Erkennen bzw. zum Empfang der Informationsträger unterhalb des Empfangsfensters (2) liegend angeordnet sind.

9. Empfangsantenne zum Empfang von elektromagnetischen Wellen mit einer an einem Isolator angeordneten sensitiven Metallscheibe als eigentlichen Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die sensitive Metallscheibe allseitig von einem Isolator umgeben ist, wobei zumindest die der Empfangsseite der Metallscheibe zugeordnete Isolator zum Durchlassen der zu empfangenden elektromagnetischen Wellen ausgebildet ist.

10. Empfangsantenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die Metallscheibe allseitig von einem dieselben Eigenschaften aufweisenden Kunststoffisolator umgeben ist.