DE10037386A1 - Kombiniertes Empfänger- und Transpondermodul - Google Patents

Abstract

Ein Fahrzeugnavigations-Empfängermodul umfaßt eine erste planare Antenne (12) zum Empfang von Navigations-Funksignalen und einer an die Antenne angeschlossenen Signalverarbeitungsschaltung (2) sowie eine Massefläche (6). Ferner ist eine zweite planare Antenne (9) zum Empfang eines Telematik-Funksignals wenigstens teilweise überlappend mit der ersten planaren Antenne (12) angeordnet und an eine zweite Signalverarbeitungsschaltung (3) angeschlossen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugnavigations- Empfängermodul mit einer ersten planaren Antenne zum Empfangen von Navigationsfunksignalen und einer an die Antenne angeschlossenen Signalverarbeitungs­ schaltung. Derartige Empfängermodule sind z. B. zum Empfangen von GPS-Navigationsfunksignalen bekannt.

Die Anzahl der in Kraftfahrzeugen genutzten Funk­ dienste steigt stetig, und das Spektrum der von diesen Diensten genutzten Funkfrequenzen wird immer breiter. Die unterschiedlichen Frequenzen der Dien­ ste erfordern Antennen in unterschiedlichen Baufor­ men und Abmessungen, deren Anbringung an einem Fahrzeug zunehmend problematisch wird.

Der Navigations-Funkdienst GPS (Global Positioning System) arbeitet bei einer Frequenz von 1,57542 GHz; zum Empfang der Signale dieses Dienstes werden üblicherweise aktive Patch-Antennen, genauer gesagt Mikrostreifenantennen mit ferngespeistem Low-Noise- Verstärker eingesetzt. Ein solches Empfängermodul kann platzsparend im Bereich der Fahrzeugaußenhaut angeordnet werden; der eigentliche GPS-Empfänger, in dem die Funksignale ausgewertet und eine Positi­ onsinformation ermittelt wird, kann an dieses Modul über ein längeres Kabel angeschlossen sein und kann somit im Fahrzeug im wesentlichen an beliebiger Stelle angebracht werden.

Als Telematikdienst zur Anwendung an Fahrzeugen ist das DSRC-System (Dedicated Short Range Communicati­ on for Road Transport Telematics) bekannt. Es ar­ beitet auf einer Frequenz von 5,8 GHz. Es wird z. B. eingesetzt für die automatisierte Erfassung bzw. die elektronische Entrichtung von Straßenbenut­ zungsgebühren.

DSRC-Transponder, sogenannte OBUs (On Board Units) sind derzeit überwiegend kleine Nachrüstgeräte, die im Innenraum eines Kraftfahrzeugs an der Wind­ schutzscheibe angebracht werden. Um den freien Blick durch die Windschutzscheibe nicht zu beein­ trächtigen, werden diese Transponder in der Regel im oberen Randbereich der Windschutzscheibe in ih­ rem durch den Innenraumspiegel verdeckten Bereich angebracht. Dieser Bereich ist allerdings klein und nicht geeignet, um dort Antennen für mehrere Funk­ dienste mit unterschiedlichen Frequenzen unterzu­ bringen. Aber auch an anderen Stellen des Kraft­ fahrzeugs sind die Möglichkeiten zur Anbringung von Antennen begrenzt, da eine Anbringung unterhalb der metallischen Außenhaut des Fahrzeuges von vornher­ ein ausscheidet.

Vorteile der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erlaubt die Nutzung eines Fahrzeugnavigations-Funkdienstes und eines Telema­ tik-Funkdienstes unter ökonomischer Nutzung des für die Anbringung von Antennen an der Fahrzeugoberflä­ che zur Verfügung stehenden Platzes.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine zweite planare Antenne zum Empfang eines Telematik-Funksignals wenigstens teilweise überlap­ pend mit der ersten Antenne angeordnet und an eine zweite Signalverarbeitungsschaltung angeordnet ist. Die Antennen und zugehörigen Signalverarbeitungs­ schaltungen sind so zu einem kombinierten Modul zu­ sammengefaßt, dessen Platzbedarf an der Fahrzeug­ oberfläche nicht oder allenfalls nur unwesentlich größer ist als der der jeweils größeren der einzel­ nen Antennen.

Vorzugsweise weisen die zwei planaren Antennen, insbesondere Mikrostreifenantennen, Patches auf, die voneinander durch ein erstes Dielektrikum und von einer gemeinsamen Massefläche durch ein zweites Dielektrium getrennt sind, wobei die Dielektrizi­ tätskonstanten der Dielektrika unterschiedlich ge­ wählt sind und wobei der Patch für das Funksignal mit der höheren Frequenz an das Dielektrikum mit der niedrigeren und der Patch für das Funksignal mit der niedrigeren Frequenz an das Dielektrikum mit der höheren Konstante angrenzt.

Bei herkömmlichen Mikrostreifenantennen ist nämlich die Resonanzfrequenz zum einen durch die Abmessun­ gen der Mikrostreifenantenne selbst und zum anderen durch die Dielektrizitätskonstante eines Materials bestimmt, das die Mikrostreifenantenne von einer gegenüberliegenden Massefläche trennt. Je höher diese Dielektrizitätskonstante ist, desto kleiner kann bei gleicher Resonanzfrequenz die Mikrostrei­ fenantenne sein. Die vorgeschlagene Zuordnung der Dielektrika zu den Antennen erlaubt es, die Abmes­ sungen der für das niedrigerfrequente Signal be­ stimmten Antenne zu reduzieren und an die der je­ weils anderen Antenne anzunähern, wodurch letztlich ein besonders kompakter Aufbau der Antennenanord­ nung erreicht wird.

Insbesondere im Interesse einer einfachen Fertigung ist es zweckmäßig, daß die Patches der zwei Anten­ nen in parallelen Ebenen angeordnet sind.

Aufgrund der Verschiedenheit der Arbeitsfrequenzen der betrachteten Funkdienste und der zwei Antennen ist es möglich, die Verarbeitungsschaltungen durch eine gemeinsame Zuleitung mit den Patches zu ver­ binden.

Um Überkopplungen zwischen den Signalen der ver­ schiedenen Funkdienste zu vermeiden, ist es jedoch bevorzugt, daß jeder Patch mit der zugeordneten Verarbeitungsschaltung durch eine eigene Zuleitung verbunden ist.

Dies kann in einfacher Weise insbesondere dadurch erfolgen, daß die Zuleitung des äußeren der zwei Patches durch eine Öffnung des anderen, zwischen dem äußeren und der Massefläche liegenden, geführt ist.

Einer besonders bevorzugten Ausgestaltung zufolge weisen die zwei planaren Antennen jeweils unter­ schiedliche Hauptstrahlrichtungen auf. Eine solche Differenzierung der Hauptstrahlrichtungen trägt der jeweiligen Anwendungssituation der zwei Funksignale Rechnung. Während GPS-Funksignale im Mittel aus ze­ nitaler Richtung kommen, werden Telematiksignale meist aus einem um die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zentrierten Winkelbereich mit wechselnden Elevati­ onswinkeln empfangen. Daher ist es vorteilhaft, wenn die für das Navigationssignal bestimmte Anten­ ne zur Vertikalen, die Antenne für die Telematiksi­ gnal hingegen eher zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs hin ausgerichtet ist.

Eine solche Differenzierung kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die auf die Masseflä­ che projizierten Flächenschwerpunkte der Patches der zwei Antennen gegeneinander versetzt sind.

Um die gewünschte Ausrichtung der Hauptstrahlrich­ tungen zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn die Einbaulage so orientiert ist, daß die Verbindung der projizierten Flächenschwerpunkte im wesentli­ chen in Richtung des stärksten Gefälles der Masse­ fläche verläuft, mit anderen Worten, die Orientie­ rung der Patches ist so gewählt, daß ihre Oberflä­ chennormalen zwischen den erwarteten mittleren Ein­ fallsrichtungen des Navigations-Funksignals und des Telematik-Funksignals liegen.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn der Patch der dem Telematik-Funksignal zugeordneten zweiten planaren Antenne in einer Ebene zwischen dem Patch der er­ sten planaren Antenne und der Massefläche angeord­ net ist. Dadurch wird eine Beeinträchtigung des Empfangs der Navigationssignale, die von weit ent­ fernten Satelliten mit begrenztet Sendeleistung stammen, durch die Antenne für das Telematik- Funksignal vermieden; eine Dämpfung des Empfangs dieses Signals durch die erste planare Antenne kann wesentlich besser toleriert werden, weil bei den meisten Telematik-Anwendungen das Fahrzeug an einem Sender des Telematik-Funksignals in geringem Ab­ stand vorbeikommt. Das Telematik-Funksignal wird daher ohnehin mit einer hohen Dynamik empfangen, und ein eventuell defizitärer Empfangspegel ist durch eine geringfügig erhöhte Sendeleistung we­ sentlich leichter ausgleichbar als im Falle des Na­ vigations-Funksignals.

Zum Anschließen des Moduls an eine Kraftfahrzeug­ elektronik dient vorteilhafterweise ein gemeinsamer Verbinder, über den Navigations- und Telematiksi­ gnale in verschiedenen Frequenzbereichen übertragen werden. Dies vereinfacht insbesondere die inte­ grierte Verarbeitung von Telematik- und Navigati­ onssignalen, z. B. die Berechnung von Mautgebühren anhand von Daten des Navigationssystems.

Steuersignale zum Umschalten der Verarbeitungs­ schaltung des Telematik-Funksignals zwischen Sende- und Empfangsbetrieb können vorteilhaft in einem weiteren Frequenzbereich über diesen Verbinder ge­ führt werden.

Schließlich eignet sich ein Gleichspannungsanteil eines von außen an den Verbinder angelegten Signals zur Energieversorgung der Signalverarbeitungsschal­ tungen des Moduls.

Alle diese Signale können bequem über ein einzelnes Koaxialkabel geführt werden, weswegen der Verbinder vorzugsweise als Koaxialverbinder ausgelegt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren.

Figuren

Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein er­ findungsgemäßes kombiniertes GPS-Empfänger-DSRC- Transpondermodul;

Fig. 2 einen analogen Schnitt durch ein in einem Fahrzeug eingebautes Modul gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm der funktionalen Kompo­ nenten eines Moduls, das ein analoges Ausgangs­ signal liefert;

Fig. 4 das Frequenzspektrum des Ausgangssignals des Moduls aus Fig. 3; und

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Moduls, das ein di­ gitales Ausgangssignal liefert.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in Fig. 1 dargestellte Empfänger-/Transpondermodul umfaßt eine Leiterplatte 1, die an ihrer in der Figur unten liegenden Seite Signal­ verarbeitungsschaltungen 2, 3 für GPS- bzw. DSRC- Funksignale aufweist. Diese Signalverarbeitungs­ schaltungen 2, 3 bewirken jeweils lediglich eine Vorverstärkung der Empfangssignale und im Falle des DSRC-Signals eine Umsetzung ins Basisband. Die Si­ gnalverarbeitungsschaltungen 2, 3 dienen somit im wesentlichen lediglich dazu, die Empfangssignale so weit zu verarbeiten, daß sie ohne sich gegenseitig zu beeinflussen und ohne störende Dämpfung über ein gemeinsames Kabel zu einer Endverarbeitungsschal­ tung übertragen werden können, die nicht Gegenstand der Erfindung ist und in den Figuren auch nicht dargestellt ist. Steckverbinder 5 zum Herausführen der solcherart vorverarbeiteten Signale sind an ei­ nem Gehäuse 4 des Moduls vorgesehen.

An der von den Signalverarbeitungsschaltungen 2, 3 abgewandten Seite der Leiterplatte 1 ist eine me­ tallische Massefläche 6 vorgesehen, die die Leiter­ platte 1 auf praktisch ihrer gesamten Ausdehnung bedeckt, rät Ausnahme von zwei Öffnungen 7.

Auf der Massefläche 6 ist eine erste Platte 8 aus dielektrischem Material befestigt, die an ihrer von der Massefläche 6 abgewandten Oberfläche einen er­ sten Patch 13 trägt, der mit der Massefläche 6 und dem Dielektrikum 8 eine erste planare Antenne, ge­ nauer gesagt eine Mikrostreifenantenne 9 bildet. Der erste Patch 13 liefert über eine Zuführung 10, die durch eine der Öffnungen 7 der Massefläche 6 verläuft, ein Empfangssignal an die Signalverarbei­ tungsschaltung 3 oder, falls die Signalverarbei­ tungsschaltung 3 Teil eines Transponders für Tele­ matik-Funksignale ist, liefert der Patch 13 wahl­ weise ein Empfangssignal oder er wird von der Si­ gnalverarbeitungsschältung 3 mit den entsprechenden Antwortsignalen versorgt.

Die erste Mikrostreifenantenne 9 ist durch eine zweite Platte 11 aus dielektrischem Material ver­ deckt, an deren Außenfläche ein zweiter Patch 14 angeordnet ist. Dieser ist über eine Zuleitung, die durch die zweite Öffnung 7 der Massefläche 6 und eine entsprechende Öffnung in dem ersten Patch 13 verläuft, mit der Vorverarbeitungsschaltung 2 ver­ bunden. Er bildet mit der Massefläche 6 und den Dielektrika 8, 11 eine zweite planare Antenne bzw. Mikrostreifenantenne 12.

Im hier gezeigten Fall ist die zweite Mikrostrei­ fenantenne 12 zum Empfang eines GPS-Signals mit ei­ ner Frequenz von 1,57542 GHz vorgesehen, während die Antenne 9, deren Patch 13 näher zur Massefläche liegt, zum Empfang und zum Senden eines DSRC- Funksignals von ca. 5,8 GHz dient. Indem die Die­ lektrizitätskonstante der zweiten dielektrischen Platte 11 deutlich höher gewählt wird als die der ersten Platte 8, läßt sich erreichen, daß beide An­ tennen jeweils bei den Frequenzen, zu deren Empfang sie vorgesehen sind, resonant sind, obwohl die Ab­ messungen der ersten Antenne sogar größer als die der zweiten sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die zweite Antenne 12 dem GPS-Signal im wesent­ lichen direkt und ohne dazwischenliegende dämpfende Elemente ausgesetzt ist, wohingegen eine gewisse Dämpfung der von der ersten Antenne 8 empfangenen bzw. gesendeten DSRC-Signale relativ leicht tole­ riert werden kann.

Es ist selbstverständlich auch möglich, bei dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau die außenliegende zweite Antenne 12 mit den geringeren Abmessungen zum Emp­ fang des höher frequenten DSRC-Signals und die da­ runterliegende, größere Antenne zum Empfang des GPS-Signals einzusetzen. In diesem Fall ist zu ei­ ner Abstimmung der Antennen auf die Resonanzfre­ quenzen von GPS- und DSRC-Signal nur eine geringere Differenz der Dielektrizitätskonstanten erforder­ lich, als bei der zuvor beschriebenen Ausgestal­ tung.

Ein Modul mit außenliegender DSRC-Antenne und in­ nenliegender GPS-Antenne kann daher etwas kompakter und auch preiswerter gebaut werden als eines, bei dem die GPS-Antenne außen liegt.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Empfänger-/Trans­ pondermodul eingebaut in ein Kraftfahrzeug in einem zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs paralle­ len Schnitt. Ein Radom 25, d. h. eine für die GPS- und DSRC-Funksignale transparente Abdeckung, schließt mit der umgebenden Fahrzeugaußenhaut 26 bündig ab. Der Radom kann in gleicher Weise wie die umgebende Außenhaut 26 lackiert sein, so daß die Lage der Antennen am Fahrzeug von außen nicht zu erkennen ist.

Die normale Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist durch einen Pfeil 20 angedeutet. Das Modul ist im Fahr­ zeug schräg orientiert eingebaut, z. B. an einer zur Windschutzscheibe parallelen Oberfläche, so daß die Antennen und die Massefläche 6 jeweils in Fahrt­ richtung 20 geneigt sind.

Der Aufbau des Moduls aus Fig. 2 entspricht weit­ gehend dem aus Fig. 1, so daß das oben für das Mo­ dul der Fig. 1 gesagte auch für das der Fig. 2 gilt. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den zwei Modulen ist, daß bei dem aus Fig. 2 die zwei­ te Mikrostreifenantenne 12 seitlich versetzt ange­ ordnet ist, so daß die Projektionen 27, 28 der Flä­ chenschwerpunkte 21, 22 der zwei Mikrostreifenan­ tennen 9, 12 auf die Massefläche 6 nicht zusammen­ fallen sondern bezogen auf die Fahrtrichtung 20 hintereinanderliegen.

Die Folge einer solchen Anordnung ist, daß es im Randbereich der zweiten Mikrostreifenantenne 12 Re­ gionen in der dielektrischen Platte 11 gibt, wo die elektrischen Feldlinien des Sende- und/oder Emp­ fangssignals nicht senkrecht zu den Oberflächen der zwei Antennen sondern unter einem schiefen Winkel verlaufen. Dies hat die Wirkung, daß der durch das Senden oder Empfangen in dem Dielektrikum 11 indu­ zierte magnetische Fluß nicht mehr parallel zu den Seitenflächen des Dielektrikums 11 orientiert ist, sondern unter einem Winkel hierzu. Infolgedessen ist die Hauptstrahlrichtung der Antenne 12, in der Figur dargestellt als gestrichelte Kontur 23, nicht um deren Flächennormale zentriert, sondern weist einen höheren Elevationswinkel als die Flächennor­ male auf.

Komplementär dazu führt bei der ersten Mikrostrei­ fenantenne 9 die Überlagerung der magnetischen Ströme, die einerseits zwischem Patch 13 und der Massefläche 6 und andererseits zwischen den zwei Patches 13 und 14 induziert werden, zu einer Ver­ schiebung der hier als strichpunktierter Umriß 24 dargestellten Hauptstrahlrichtung von der Flächen­ normalen in Richtung niedriger Elevationswinkel. Die Antenne 12 ist daher besonders geeignet zum Empfang von im Mittel vertikal einfallenden. GPS- Funksignalen, wohingegen die Hauptstrahlrichtung der Antenne 9 besser an die Kommunikation mit erd­ gebundenen Sendern wie etwa solchen für DSRC- Funksignale angepaßt ist, welche, sofern sich das Fahrzeug nicht in unmittelbarer Nachbarschaft der Sender befindet, unter geringen Elevationswinkeln das Fahrzeug erreichen.

Einer nicht in einer Figur dargestellten Alternati­ ve zu Folge ist es auch möglich, das in Fig. 2 dargestellte Modul in einer um 180° um eine Flä­ chennormale einer der Antennen verdrehten Stellung an einem Fahrzeug einzubauen. In diesem Fall wäre die Hauptstrahlrichtung der äußeren, zweiten Mi­ krostreifenantenne 12 in Richtung der Horizontalen verschoben und die der zwischen der äußeren Antenne 12 und der Massefläche 6 liegenden ersten Mikro­ streifenantenne 9 zur Vertikalen. Eine solche An­ ordnung wäre geeignet, wenn die zweite Antenne 12 für die DSRC-Kommunikation und die erste für den GPS-Empfang eingesetzt wird.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm des Moduls mit sei­ nen funktionalen Komponenten. Die Anordnungen der Antennen ist die gleiche wie in Fig. 1 oder 2 ge­ zeigt; lediglich der Übersichtlichkeit halber sind die Antennen getrennt dargestellt. Die Signalverar­ beitungsschaltung 2 für das GPS-Signal umfaßt einen Vorverstärker, genauer gesagt einen ferngespeisten rauscharmen Verstärker, und gegebenenfalls ein Fil­ ter. Das von der Schaltung 2 vorverarbeitete, hoch­ frequente Empfangssignal wird über eine Frequenz­ weiche (Diplexer) 30 in ein Koaxialkabel einge­ speist, über das es zu einer externen Vorrichtung 31, mit geeignetem Empfänger gelangen kann.

Die Signalverarbeitungsschaltung 3 des DSRC-Signals umfaßt einen Transponder, der ein empfangenes Si­ gnal in ein gleichanteilsfreies Basisbandsignal um­ setzt, welches ebenfalls über die Frequenzweiche 30 der externen Vorrichtung 3 über das Koaxialkabel 32 zur Auswertung zugeführt wird. Ein Antwortsignal wird in Gegenrichtung von der externen Vorrichtung 31 über die Frequenzweiche 30 an den Transponder übertragen und über diesen abgestrahlt. Die Ein­ gangs- und Ausgangssignale des Transponders sind bandbreitenbegrenzt, d. h. sie haben, eine untere und eine obere Grenzfrequenz, und sie sind gleichan­ teilsfrei.

Fig. 4 zeigt die Nutzung der verschiedenen Fre­ quenzbereiche auf der koaxialen Leitung 32 zwischen der Frequenzweiche 30 und der externen Vorrichtung 31. Ein Block im Frequenzbereich 100 kHz bis 5 MHz stellt das Transponder-Basisbandsignal dar; das Hochfrequenzsignal des GPS-Empfängers ist um 1575 MHz zentriert. Signale im niedrigen Frequenzbereich bis 5 kHz dienen der Steuerung des Transponders, außerdem ist ein von einer (nicht gezeigten) Span­ nungsversorgung eingespeister Gleichspannungsanteil vorhanden, der von der Frequenzweiche 30 abgetrennt wird und zur Energieversorgung der Signalverarbei­ tungsschaltungen 2, 3 über eine Leitung DC dient. Die obere Grenzfrequenz des Transponder- Basisbandsignals ist deutlich niedriger als die Be­ triebsfrequenz des Empfängers. Die untere Grenzfre­ quenz ist deutlich größer als die halbe maximale Frequenz der Steuersignale, die den Wechsel zwi­ schen Empfangs- und Antwortmodus des Transponders bestimmen.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Blockdiagramm des Mo­ duls umfaßt die Schaltung 2 einen vollständigen GPS-Empfänger, der in der Lage ist, eine vollstän­ dige Auswertung der empfangenen GPS-Funksignale vorzunehmen. Dieser Empfänger ist über eine digita­ le Schnittstelle mit einem Schnittstellencontroller 50 verbunden. Über die Schnittstelle werden ausge­ wertete Empfangsdaten vom Empfänger zum Schnitt­ stellencontroller 50 und Steueranweisungen vom Schnittstellencontroller 50 an den Empfänger der Schaltung 2 übertragen. Der Transponder der Schal­ tung 3 ist ebenfalls über eine digitale Schnitt­ stelle mit dem Schnittstellencontroller 50 verbun­ den. Über die Schnittstelle werden im Empfangsmodus (Downlink) die vom Transponder detektierten Emp­ fangssignale an den Schnittstellencontroller über­ tragen. Im Antwortmodus (Uplink) werden die vom Transponder auszusendenden bzw. die Antwortsignale vom Schnittstellencontroller 50 in den Transponder über die Schnittstelle übertragen. Die Schnittstel­ le sorgt weiterhin dafür, daß der Schnittstellen­ controller 50 dem Transponder den aktuellen Be­ triebsmodus - empfangen oder antworten - signali­ sieren kann, so daß dieser seinen Betrieb entspre­ chend einstellen kann.

Alternativ enthält die Schaltung 3 in Fig. 5 ein komplettes (DSRC-)Transponder-Modem, welches den gesamten Protokoll-Stack und Telematikapplikationen (wie z. B. elektronische Gebührenerhebung, Zufahrts­ berechtigung . . .) abwickelt.

Der Schnittstellencontroller verbindet die Signal­ verarbeitungsschaltungen 2 und 3 über eine weitere digitale Schnittstelle, z. B. vom Typ RS422, RS485, MOST oder Firewire, mit einem Kommunikationsbus oder externen Gerät und führt gegebenenfalls erfor­ derliche Protokollanpassungen durch.

Ein solches, voll digital arbeitendes Modul eignet sich besonders für eine kombinierte Nutzung von Na­ vigations- und Telematikdiensten. Eine solche Inte­ gration ermöglicht es z. B., an einer DSRC- Bakenstation nicht nur allein das Vorbeikommen des Fahrzeugs zu erfassen, sondern auch dessen gefahre­ ne Route abzufragen und so beispielsweise anstelle einer pauschalierten eine von der tatsächlichen Fahrleistung abhängige Gebühr zu erheben.

Claims (15)

1. Fahrzeugnavigations-Empfängermodul mit einer ersten planaren Antenne (12) zum Empfang von Navigations-Funksignalen und einer an die An­ tenne (12) angeschlossenen Signalverarbei­ tungsschaltung (2), dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite planare Antenne (9) für ein Telematik-Funksignal wenigstens teilweise überlappend mit der ersten planaren Antenne (12) angeordnet und an eine zweite Signalver­ arbeitungsschaltung (3) angeschlossen ist.

2. Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen (12, 9) jeweils einen Patch (14, 13) und eine gemeinsame Massefläche (6) aufweisen, wobei der Patch (13) einer Antenne zwischen dem (14) der anderen Antenne und der Massefläche (6) angeordnet ist.

3. Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwei Patches (13, 14) von­ einander durch ein erstes Dielektrikum (11) und von der Massefläche (6) durch ein zweites Dielektrikum (8) getrennt sind, wobei die Die­ lektrizitätskonstanten der plattenförmigen Dielektrika (11, 8) unterschiedlich gewählt sind, und wobei der Patch (13) der Antenne (9) für das Funksignal mit der höheren Frequenz an das Dielektrikum (8) mit der niedrigeren und der Patch (14) der Antenne (12) für das Funksignal mit der niedrigeren Frequenz an das Dielektrikum (11) mit der höheren Konstante angrenzt.

4. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Patches (13, 14) in parallelen Ebenen angeordnet sind.

5. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Patch (13, 14) mit der zugeordneten Verarbeitungsschal­ tung (2, 3) durch eine eigene Zuleitung (10) verbunden ist.

6. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei planare Antennen (9, 12) unterschiedliche Hauptstrahl­ richtungen aufweisen.

7. Modul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es für eine schräge Einbaulage am Fahrzeug vorgesehen ist, wobei die Hauptstrahlrichtung der für das Navigationssignal bestimmten er­ sten planaren Antenne (12) zenital ausgerich­ tet ist und die der für das Telematik- Funksignal bestimmten zweiten planaren Antenne (9) im wesentlichen in Fahrtrichtung ausge­ richtet ist.

8. Modul nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die auf die Massefläche (6) pro­ jizierten Flächenschwerpunkte (27, 28) der zwei Patches (13, 14) gegeneinander versetzt sind.

9. Modul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der projizierten Flächen­ schwerpunkte (27, 28) im wesentlichen in Rich­ tung des stärksten Gefälles der Massefläche (6) verläuft.

10. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Verarbei­ tungsschaltungen (2, 3) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (1) angeordnet sind.

11. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (10) des äußeren (14) der zwei Patches durch eine Öffnung des anderen Patch (13) hindurchgeführt ist.

12. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen gemeinsa­ men Verbinder (5) als Ausgang für Navigations­ signale und Ein/Ausgang für Telematiksignale aufweist, über den Navigationssignale und Te­ lematiksignale in unterschiedlichen Frequenz­ bereichen übertragen werden.

13. Modul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Steuersignal zum Umschalten der Signalverarbeitungsschaltung (3) des Telema­ tiksignals zwischen Sende- und Empfangsmodus in einem weiteren Frequenzbereich über den Verbinder (5) übertragen wird.

14. Modul nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Gleichspannungsanteil eines an den Verbinder (5) angelegten Signals zur Energieversorgung der Signalverarbeitungs­ schaltungen dient.

15. Modul nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verbinder (5) zum Anschließen eines Koaxialkabels ausgelegt ist.