(57)【要約】アンテナシステムにおいて、組合せユニットを介して所定の組合せで少なくとも２つの受信機（４，４’）に接続可能な複数のアンテナ（２）と、前記受信機（４，４’）の出力信号を評価する信号処理ユニット（５）と、自己診断実行のために前記アンテナ（２）のうちの少なくとも１つを送信モードに切り換える制御ユニット（１０）とが設けられている。前記アンテナ（２）は、第１の受信機（４）を介して設定されたテスト周波数で、テスト信号を送信する。ただし、前記テスト信号は、組合せ装置（３）を介して第２の受信機（４’）に接続された少なくとも１つの別のアンテナ（２）に入力結合されており、前記第２の受信機（４’）の周波数は前記テスト周波数に同調されている。自己診断の実行のために、前記第２の受信機（４’）の受信レベルが実際値として検出され、所定の目標値と比較される、このようにして、できるだけ低いコストで機能テストが実行可能なアンテナシステムが得られる。
2004514373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組合せユニットを介して所定の組合せで少なくとも２つの受信機（４，４’）に接続可能な複数のアンテナ（２）と、
前記受信機（４，４’）の出力信号を評価する信号処理ユニット（５）と、
自己診断実行のために前記アンテナ（２）のうちの少なくとも１つを送信モードに切り換える制御ユニット（１０）とを有し、
前記少なくとも１つのアンテナは、第１の受信機（４）を介して設定されたテスト周波数で、テスト信号を送信し、ただし、該テスト信号は、組合せ装置（３）を介して第２の受信機（４’）に接続された少なくとも１つの別のアンテナ（２）に入力結合されており、前記第２の受信機（４’）の周波数は前記テスト周波数に同調されており、
自己診断の実行のために、前記第２の受信機（４’）の受信レベルが実際値として検出され、所定の目標値と比較される、ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２】
前記受信機（４，４’）は各々スーパーヘテロダイン受信機として形成されており、各受信機（４，４’）は、発振器（７，７’）に接続されたミキサ（６，６’）を有しており、該ミキサ（６，６’）の入力側及び出力側にはそれぞれ１つの帯域通過フィルタ（８，８’，９，９’）が設けられている、請求項１記載のアンテナシステム。
【請求項３】
前記テスト周波数は、前記第１の受信機（４）の発振器（７，７’）を用いて、自己診断の間送信モードで動作するアンテナ（２）に対して発生される、請求項２記載のアンテナシステム。
【請求項４】
前記第１の受信機（４）の発振器（７，７’）は、スイッチ（１１）を有するリード線を介して前記組合せ装置（３）に接続されており、前記スイッチ（１１）は前記制御ユニット（１０）を介して操作可能である、請求項３記載のアンテナシステム。
【請求項５】
前記スイッチ（１１）は自己診断実行の間のみ閉じられている、請求項４記載のアンテナシステム。
【請求項６】
前記第２の受信機（４’）の出力側の帯域通過フィルタには、実際値を測定するためのレベル測定装置（１２）が後置されている、請求項２から５のいずれか１項記載のアンテナシステム。
【請求項７】
前記レベル測定装置（１２）は前記制御ユニット（１０）に接続されており、実際値は、前記制御ユニット（１０）において、前記制御ユニット（１０）内に格納されている目標値と比較される、請求項６記載のアンテナシステム。
【請求項８】
実際値を形成する受信品質評価信号が、前記制御ユニット（１０）に格納されている目標値との比較のために、前記信号処理ユニット（５）から前記制御ユニット（１０）へ読込まれる、請求項６又は７記載のアンテナシステム。
【請求項９】
前記第２の受信機（４’）の発振器（７，７’）は自己診断の間テスト周波数に同調されている、請求項２から８のいずれか１項記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
前記発振器（７，７’）の周波数は制御ユニット（１０）介して調整可能である、請求項２から９のいずれか１項記載のアンテナシステム。
【請求項１１】
前記発振器７，７’の周波数は、自己診断の実行のために、所定の周波数範囲内で変更される、請求項１０記載のアンテナシステム。
【請求項１２】
前記制御ユニット（１０）はマイクロコントローラから形成されている、請求項１から１１のいずれか１項記載のアンテナシステム。
【請求項１３】
ラジオ受信システムの構成要素として自動車内に組み込まれている、請求項１から１２のいずれか１項記載のアンテナシステム。
【請求項１４】
アンテナが自動車のリヤウィンドウに組み込まれている、請求項１３項記載のアンテナシステム。
【請求項１５】
前記アンテナシステムの通常モードの間一方の受信機（４）により第１の周波数で送信され、組合された又は選択された前記アンテナ（２）により受信されたラジオ放送信号は、再生のためにラジオ受信システム内で処理され、他方の受信機（４’）により第２の周波数で送信され、別のアンテナ（２）により受信されたラジオ放送信号は処理され、前記ラジオ受信システムの補助機能を提供するために、前記信号処理ユニット（５）においてさらに処理される、請求項１３又は１４記載のアンテナシステム。
【請求項１６】
前記補助機能は受信最適化機能から構成されている、請求項１５記載のアンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はアンテナシステムに関する。
【０００２】
この種のアンテナシステムはＤＥ　１９６　１８　３３３　Ａ１から公知である。このアンテナシステムはラジオ受信システムの構成要素である。このアンテナシステムは少なくとも１つのアンテナを有している。アンテナにより受信された信号は、スーパーヘテロダイン受信機として形成された受信機に供給される。スパーへテロダイン受信機はミキサを有しており、このミキサの入力側及び出力側にはそれぞれ１つの帯域通過フィルタが割当てられている。ミキサに前置された帯域通過フィルタは影像周波数の抑制に使用される。ミキサを使用して、入力側に現れた信号と発振器信号とがミキシングされる。これにより得られる中間周波数信号はミキサに後置された帯域通過フィルタによりフィルタリングされ、さらなる処理のため信号処理ユニットに供給される。
【０００３】
アンテナシステムの機能テストのため、アンテナシステムは、ラジオ放送信号の受信及び評価を行う通常モードから、自己診断の実行されるテストモードへと切り換え可能である。
【０００４】
自己診断の実行のため、別個の送信アンテナと送信アンテナに接続された回路装置とが設けられている。
【０００５】
この回路装置は、送信アンテナの制御に使用される高周波出力信号を生成する周波数変換器を有している。
【０００６】
周波数変換器はスーパーヘテロダイン受信機の発振器と接続されている。さらに、周波数変換器は、同様に回路装置の構成要素である中間周波数発振器にも接続されている。中間周波数発振器の代わりに、スーパーヘテロダイン受信機の出力側に接続された中間周波数リミタを設けてもよい。
【０００７】
周波数変換器内で発生された高周波出力信号の周波数は、中間周波数発振器とスーパーヘテロダイン受信機の発振器とによって設定されており、したがってスパーへテロダイン受信機の周波数に同調している。
【０００８】
高周波出力信号は、送信アンテナを介してアンテナシステムのアンテナと容量結合される。
【０００９】
その際スーパーヘテロダイン受信機の出力側に現れる信号は、自己診断の実行のため、測定装置を用いて検出される。
【００１０】
この種のアンテナシステムの欠点は、自己診断の実行のために、別個の送信アンテナを備えた付加的な回路装置が必要となることである。これは自己診断実行のための望ましくない高コストを前提としている。
【００１１】
本発明の課題は、できるだけ低コストで機能テストが実行可能なアンテナシステムを提供することである。
【００１２】
上記課題は請求項１に記載されている特徴により解決される。本発明の有利な実施形態及び適切な発展形態は従属請求項に記載されている。
【００１３】
本発明によるアンテナシステムは複数のアンテナを有しており、これらのアンテナは組合せユニットを介して所定の組合せで少なくとも２つの受信機に接続可能である。このアンテナシステムはさらに受信機の出力信号を評価する信号処理ユニットと制御ユニットとを有しており、前記アンテナのうちの少なくとも１つは、自己診断の実行のために、前記制御ユニットにより送信モードに切換可能である。このアンテナは、第１の受信機を介して設定されたテスト周波数で、テスト信号を送信する。テスト信号は、組合せ装置を介して第２の受信機に接続された少なくとも１つの別のアンテナで入力結合されている。なお、第２の受信機の周波数はテスト周波数に同調されている。自己診断実行のために、第２の受信機の受信レベルは実際値として検出され、所定の目標値と比較される。
【００１４】
本発明によるアンテナシステムは少なくとも２つの受信機を有しており、これらの受信機は、アンテナシステムの通常モード時に、有利には同時に動作する。第１の受信機は有利にはアンテナにより受信されたラジオ放送信号の事前処理に使用される。このアンテナにより受信されたラジオ放送信号は、目下のところ、ラジオ受信システム内で受信及び送信される。他のアンテナにより受信されたラジオ放送信号は、ラジオ受信システムの補助機能を提供するため、他方の受信機により処理される。
【００１５】
この種の補助機能は、例えば、受信最適化機能、とりわけＲＤＳ（Ｒａｄｉｏ　Ｄａｔａ　Ｓｙｓｔｅｍ）機能により構成することができる。ラジオ受信システムによって所定の周波数である無線局が受信されると、第２の受信機を用いて、同じ内容が他の周波数でより良好に受信できるか、すなわちより大きな振幅又はより良い信号／雑音比で受信できるかが調べられる。
【００１６】
本発明によれば、２つの受信機が自己診断の実行に使用される。自己診断の実行及び制御は、実用的には、制御ユニットにおいて集中的に行われる。
【００１７】
このために、制御ユニットはアンテナシステムのアンテナのうちの１つを送信モードに切り換える。この際、このアンテナは、第１の受信機により設定されたテスト周波数でテスト信号を送信する。
【００１８】
テストされるべき各アンテナは第２の受信機に接続されている。なお、第２の受信機の周波数はテスト周波数に同調されている。自己診断の実行のために、テスト信号の受信レベルは実際値として検出され、所定の目標値と比較される。
【００１９】
本発明によるアンテナシステムの重要な利点は、自己診断を実行するために２つの受信機を使用することによって、別個の付加的コンポーネントをほぼ完全に不要にすることができる点にある。それゆえ、自己診断は低い付加的回路コストで実行可能である。
【００２０】
とりわけ有利には、アンテナシステムのアンテナが自己診断実行のために送信モードに切り換え可能であり、したがって、アンテナシステムの機能テストのために別個のアンテナを設ける必要がない。
【００２１】
さらに有利には、テスト周波数は制御ユニットを介して同調可能であり、それゆえ、包括的で確実な機能テストが保証される。
【００２２】
以下では、図面に基づいて本発明を説明する。
【００２３】
図１：本発明によるアンテナシステムの実施例のブロック回路図
図１は本発明によるアンテナシステムの実施例を示している。アンテナシステム１は移動ラジオ受信システムの構成要素である。この実施例では、移動ラジオ受信システムは自動車内に組み込まれている。
【００２４】
アンテナシステム１は複数のアンテナ２を有しており、これらのアンテナ２は有利には自動車のリヤウィンドウに組み込まれている。アンテナ２の構成は異なっていてもよく、異なる周波数帯のラジオ放送信号の受信に使用してもよい。さらに、個々のアンテナ２を、例えば自動車のセントラルロッキングシステムに使用される補助信号の受信のために設けてもよい。
【００２５】
アンテナ２は組合せ装置３を介して２つの受信機４，４’に接続されている。原理的には、２つより多くの受信機４，４’に接続することも可能である。受信機ユニットの出力側は、アナログ集積回路又はディジタル信号プロセッサから構成された信号処理ユニットに通じている。
【００２６】
組合せ装置３は回路論理から形成されており、アンテナ２の所定の組合せは、この回路論理を用いて、各受信機４，４’に接続可能である。よって、どのアンテナ２を個々の受信機４，４’に割当てるかの選択は、組合せ装置３により行われる。
【００２７】
受信機４，４’はスーパーヘテロダイン受信機として実質的に同一の構造で形成されている。
【００２８】
ここで、各受信機４，４’はミキサ６，６’を有しており、ミキサ６，６’の第１の入力側には発振器７，７’が接続されている。組合せ装置３の出力側からは、第１の帯域通過フィルタ８，８’を介してミキサ６，６’の第２の入力側へリード線が通じている。ミキサ６，６’の出力側は第２の帯域通過フィルタ９，９’を介して信号処理ユニット５に通じている。
【００２９】
第１の帯域通過フィルタ８，８’は、アンテナ２によって受信されたラジオ放送信号の周波数に同調されている。フィルタリングされた組合せ装置の出力信号と発振器７，７’の信号とはミキサ６，６’においてミキシングされ、これにより、高周波ラジオ放送信号から低周波の中間周波数信号が発生する。この中間周波数信号は、ラジオ放送信号の周波数と発振器７，７’の周波数との間の差に相応している。中間周波数信号はつぎに、中間周波数に固定された第２の帯域通過フィルタ９，９’においてフィルタリングされる。こうして得られた各受信機４，４’の出力信号は、信号処理ユニット５においてさらに処理される。
【００３０】
組合せ装置３は、有利にはマイクロコントローラとして形成された制御ユニット１０を介して制御される。受信機４，４’の発振器７，７’も制御ユニット１０により制御される。
【００３１】
本発明によれば、機能テストのために自己診断が実行される。自己診断は、有利にはアンテナシステム１の通常モードが中断される所定の時間間隔の間実行される。典型的には、この種の自己診断は、自動車の組立ての終了後、工場内で自動車が静止している間、及びラジオ受信システムのスイッチオンの際に行われる。自己診断の実行及び制御は、制御ユニット１０を介して集中的に行われる。
【００３２】
自己診断の制御のために、とりわけ、制御ユニット１０に接続されたスイッチ１１が設けられている。スイッチ１１は、第１の受信機４の発振器７を組合せ装置３に接続するリード線に配置されている。
【００３３】
自己診断の実行のために、第２の受信機４’の出力側にレベル測定装置１２が設けられている。レベル測定装置１２は制御ユニット１０に接続されているので、レベル測定装置１２により検出された受信レベルは、さらなる評価のために、制御ユニット１０に読込まれる。
【００３４】
アンテナシステム１の通常モードの間、アンテナ２によって、とりわけラジオ放送信号が受信される。これらのラジオ放送信号は、そのときラジオ受信システムにおいてセットされているラジオ局のラジオ放送信号である。
【００３５】
他方の受信機４又は４’には、少なくとも１つの別のアンテナ２が接続されている。この受信機４又は４’では、実用的にラジオ受信システムに対して補助機能を提供するために、ラジオ放送信号が受信され評価される。このような補助機能は、とりわけ受信最適化機能、例えばＲＤＳ（Ｒａｄｉｏ　Ｄａｔａ　Ｓｙｓｔｅｍ）機能のような機能から構成されていてもよい。
【００３６】
この機能は、所定のラジオ局の受信を最適化するためにラジオ受信システムにおいて使用される。
【００３７】
第１の受信機４又は４’において受信されたラジオ局のラジオ放送信号がラジオ受信システムを介して再生される間、バックグランドでは、第２の受信機４’又は４により受信された、同じ内容ではあるが別の異なる周波数で送信されるラジオ放送信号が評価される。そして、信号処理ユニット５において、どの周波数において同じ内容のラジオ放送信号が最適に受信されるか、すなわち、どの周波数で最大の信号振幅及び／又は最良の信号／雑音比が得られるかが調べられる。そのあと、信号処理ユニット５を介して、最適の周波数をもつラジオ放送信号が再生のために自動的に評価されるようにしてもよい。
【００３８】
通常モードは制御ユニット１０を介して所定の時点で中断され、それにより、アンテナシステム１はそのつど自己診断を実行するためにテストモードに切り換えられる。自己診断の継続時間も制御ユニット１０を介して設定される。
【００３９】
自己診断を開始するには、制御ユニット１０を介してスイッチ１１が閉じられる。さらに、制御ユニット１０から制御命令が組合せ装置３に入力される。この制御命令によって、組合せ装置３ではアンテナ２のうちの１つが送信モードに切り換えられる。送信モードで動作するアンテナ２は、閉じたスイッチ１１によって第１の受信機４の発振器７に接続されている。これにより、送信モードで動作するアンテナ２は、第１の受信機４の発振器７によって設定されるテスト周波数でテスト信号を送信する。
【００４０】
実用的には、送信モードで動作するアンテナ２は、アンテナシステム１のアンテナのうちその時点でラジオ放送信号の受信に使用されているアンテナではない。
【００４１】
さらに、制御ユニット１０を介して、自己診断の間にテストされるべきアンテナ２の選択が行われる。これらのアンテナ２は、組合せ装置３を介して、第２の受信機４’に有利には順次個別に接続される。
【００４２】
送信モードで動作するアンテナ２によって送信されたテスト信号は、第２の受信機４’に接続されたテストされるべきアンテナ２に入力結合される。このアンテナ２により受信されたテスト信号は第２の受信機４’において評価される。
【００４３】
第２の受信機４’の周波数は、第１の受信機４の発振器７において発生されるテスト周波数に同調されている。例えば、テスト周波数が１００ＭＨｚであれば、第２の受信機４の帯域通過フィルタ８’は相応してこのテスト周波数に同調されている。また、第２の受信機４’の発振器７’もテスト周波数に同調されている。この例では、発振器７’の周波数は１１０．７ＭＨｚであり、したがって、ミキサ６’の出力側における中間周波数信号は１０．７ＭＨｚである。このとき、後置された帯域通過フィルタはこの中間周波数に同調されている。
【００４４】
実用的には、テスト周波数、すなわち第１の受信機４の発振器７の周波数は、制御ユニット１０を介して同調可能である。同様にして、第２の受信機４’の発振器７’の周波数も変更される。
【００４５】
したがって、このように構成された自己診断実行のための機構は２チャネル構造を有している。第１の受信機４は送信モードで動作するアンテナとともに第１のチャネルを形成し、一方で、第２の受信機４’はテストされるべきアンテナ２とともに第２のチャネルを形成する。
【００４６】
テスト信号は、送信アンテナによって、テストされるべきアンテナ２に入力結合される。第２の受信機４’における相応する受信レベルは、レベル測定装置１２において検出され、制御ユニット１０に読込まれる。
【００４７】
その際、レベル測定装置１２により検出された受信レベルが実際値を形成し、この実際値は、制御ユニット１０において、制御ユニット１０において設定され格納されている目標値と比較される。付加的に又は択一的に、第２の受信機４’の出力信号から得られた受信品質評価信号を、実際値として信号処理ユニット５から制御ユニット１０に読込ませ、制御ユニット１０において再び適切な目標値と比較するようにしてもよい。
【００４８】
一般に、制御ユニット１０における実際値と目標値の比較は、テストされるべきアンテナによって受信される信号の品質の尺度を提供する。有利には、実際値と目標値の比較は、制御ユニット１０において設定された許容範囲に基づいて行われる。その場合、実際値がそれぞれの許容範囲内で目標値と一致すれば、アンテナシステム１の十分に誤差のない動作が得られる。
【００４９】
機能テストの際、有利には、受信モードに必要なすべてのアンテナ２がテストされる。できるだけ確実かつ包括的な機能テストを保証するために、自己診断の間、所定の周波数範囲内でテスト周波数を変更する。
【００５０】
自己診断の終了の際、制御ユニット１０によってスイッチ１１が再び開かれ、自己診断の間送信モードで動作していたアンテナ２は再び受信モードに切り換えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるアンテナシステムの実施例のブロック回路図を示す。
【符号の説明】
１　アンテナシステム
２　アンテナ
３　組合せ装置
４　受信機
４’　受信機
５　信号処理ユニット
６　ミキサ
６’　ミキサ
７　発振器
７’　発振器
８　帯域通過フィルタ
８’　帯域通過フィルタ
９　帯域通過フィルタ
９’　帯域通過フィルタ
１０　制御ユニット
１１　スイッチ
１２　レベル測定装置
【国際公開パンフレット】
2004514373.tif 000003
2004514373.tif 000004
2004514373.tif 000005
2004514373.tif 000006
2004514373.tif 000007
2004514373.tif 000008
2004514373.tif 000009
2004514373.tif 000010
2004514373.tif 000011
2004514373.tif 000012
2004514373.tif 000013
2004514373.tif 000014
2004514373.tif 000015
2004514373.tif 000016
2004514373.tif 000017
2004514373.tif 000018
2004514373.tif 000019
【国際調査報告】
2004514373.tif 000020
2004514373.tif 000021
2004514373.tif 000022
2004514373.tif 000023
2004514373.tif 000024
2004514373.tif 000025