WO2005075940A1 - Verfahren und vorrichtung zur ausgabe von positionsdaten an ein mobiles endgerät - Google Patents

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WO2005075940A1
WO2005075940A1 PCT/EP2005/000890 EP2005000890W WO2005075940A1 WO 2005075940 A1 WO2005075940 A1 WO 2005075940A1 EP 2005000890 W EP2005000890 W EP 2005000890W WO 2005075940 A1 WO2005075940 A1 WO 2005075940A1
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WO
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data
position data
extended position
vehicle
bus
Prior art date
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PCT/EP2005/000890
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English (en)
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Alexander Leonhardi
Klaus Mezger
Martin Simons
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G—PHYSICS
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    • G08G1/096766—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission
    • G08G1/096791—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is another vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for outputting position data, in particular GPS data, to a mobile terminal, e.g. B. a mobile phone, a PDA device or a pocket PC, especially for use in an information service.
  • a mobile terminal e.g. B. a mobile phone, a PDA device or a pocket PC, especially for use in an information service.
  • the device allows the digital navigation data, such as map data, restaurant data and city data, to be linked to the GPS data and output.
  • the modem block represents a possible information service, such as. B. a map service, e.g. B. for city maps, a travel guide service, e.g. B. for a restaurant or a city service, e.g. B. for city information.
  • DE 100 16 674 A1 discloses a driving information device for outputting data, such as vehicle data or driving information, in the vehicle, in which an output unit is connected to computing devices via a data bus.
  • output can take place centrally for all computing devices connected to the data bus in the output unit, as a result of which only one output unit is required for a plurality of computing devices.
  • computing devices understood, for example, a navigation device, a car radio unit, an on-board computer or a portable computer.
  • the data are generated and processed separately by each computing device and, if appropriate, output together or separately at the central output unit.
  • Both devices known from the prior art are based on the fact that when information or data is output, the position data are linked and output with navigation data or other data from various information services, such as travel information services, map services, etc.
  • the invention is based on the object of specifying a method and a device suitable for carrying out the method, the automatic computer-assisted output of position data to a mobile terminal being to be improved.
  • the object is achieved by means of a method with the features specified in claim 1.
  • the object is further achieved by means of a device provided for carrying out the method with the features specified in claim 9.
  • the invention is based on the consideration that the output of information about the position should not only be improved in terms of accuracy, but the raw position data should be processed in such a way that it can be used for a large number of different information services.
  • the position data should be recorded, corrected and refined independently of the subsequent application on a mobile device and thus separately from the mobile device. Refining the position data is the extraction of data about vehicle position and vehicle movement from various types of sensor sources, such as received GPS data and vehicle sensors, such as wheel pulse counters, yaw gyro, reverse signal, etc., and their processing into extended position data.
  • the extended position data is converted into a position-related standardized format suitable for data transmission and transmitted to the mobile terminal via a data bus.
  • Route data, wheel rotation data, yaw rate data, speed, directional angle data, map data and / or estimation data are preferably used as vehicle-specific operating data used for sensor errors.
  • the position data extracted from GPS measurements with a coarse resolution of 5 m, for example, but noisy due to measurement errors can be expanded or refined so that these errors are at least greatly reduced and a more realistic course of the position data results.
  • GPS Global Positioning System
  • extended position data are therefore determined on the basis of previous position data and the vehicle-specific operating data in such a way that a predicted position can be determined and output, for example, despite the failure of the GPS connection. Changes in direction of travel can also be determined on the basis of directional angle data and / or reverse gear indicator and taken into account when determining the extended position data.
  • the extended position data is converted into a position-related standard format, e.g. B. the NMEA format implemented.
  • the extended position data are converted to the Bluetooth standard for a radio network for wireless data transmission.
  • the extended position data is preferably implemented in the CAN standard or MOST standard.
  • the implementation of the extended position communication in a standardized format enables communication via a standardized data protocol of the data bus, so that unified data transmission to various mobile devices connected to the data bus is possible.
  • the conversion of the extended position data into a position-related standard format enables use in any information service of the mobile terminal.
  • the extended position data are linked in a standardized format on the receiver side with information data.
  • the information data preferably include map data, video data, audio data, navigation data, travel data, service data, customer data, security data and / or vehicle data.
  • the information data stored in the respective information service with the extended position data which are continuously determined even if the navigation unit fails on the basis of the vehicle-specific operating data, for dynamic and current output of information about, for example, safety and warning functions, sights, opening times or restaurants be used on the route ahead and therefore to be expected.
  • a car radio, a CD player, a mobile radio device, a pocket PC and / or a PDA device is used as the mobile terminal, with at least one associated one on the respective mobile terminal Information service, e.g. B. a travel information service, a city planning service, a city information service and / or a navigation service is implemented.
  • Information service e.g. B. a travel information service, a city planning service, a city information service and / or a navigation service is implemented.
  • the task is solved by a navigation system.
  • gation unit for acquiring raw data and a data processing unit for extracting position data from the raw data and for processing the position data based on vehicle-specific operating data for expanded position data, the navigation unit and the data processing unit being connected to at least one mobile terminal via a data bus, a converter for converting the extended position data into a standardized format suitable for data transmission is provided and the extended position data can be transmitted in a standardized format to the mobile terminal.
  • the navigation unit, the data processing unit and the converter can be one unit, e.g. B. form a navigation system.
  • the navigation system is connected to at least one mobile terminal via the data bus.
  • the navigation unit, the data processing unit and the converter can be designed as separate hardware and / or software modules.
  • the converter can also be a module of another control unit, e.g. B. a telematics control unit form.
  • the control unit is connected via a data bus, e.g. B. an in-vehicle data bus connected to the navigation unit.
  • the CAN bus is designed as a wire or copper cable network; the MOST bus is designed as an optical or fiber optic network. Both bus systems enable secure data transmission, particularly when used in a vehicle.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • a car radio, a CD player, a mobile radio device, a pocket PC and / or a PDA device is preferably connected to the data bus as a mobile terminal.
  • the extended position data associated with further information data are output on the respective mobile terminal, in particular for the information service implemented on this, as information.
  • the respective mobile terminal can be provided with an output unit, in particular a display unit and / or an audio unit.
  • the information can be output directly via an output unit, e.g. B. are issued via an instrument cluster in the cockpit of the vehicle.
  • FIG. 1 and 2 schematically different embodiments for a device for outputting position data to a mobile terminal.
  • the device 1 shows a device 1 for outputting position data P to at least one mobile terminal 2.
  • the device 1 comprises a navigation unit 4 for acquiring raw data R on the vehicle side or on another movable object, such as a bicycle or an aircraft.
  • Position data P are extracted from the raw data R by means of a data processing unit 8, e.g. B. coordinates, such as longitude and / or latitude, time, speed and number of satellites.
  • the position data P can be extracted from raw data R, which is stored as GPS data via a data bus 10a, e.g. B. a MOST or CAN bus, and a data bus interface 12a of a data processing unit 14 of the navigation unit 4 from another bus subscriber 16, e.g. B. a GPS receiver.
  • the data processing unit 14 extracts from the received or transmitted raw data R in the relevant format, e.g. B. NMEA format, the position data P.
  • the position data P are then processed by means of the data processing unit 14 on the basis of vehicle-specific operating data B to form extended position data PE.
  • the navigation unit 4 receives the vehicle-specific operating data B, for example, from sensors that are not shown in detail, eg. B. an odometer, a gyrometer and a tachometer, distance data, wheel rotation data, yaw rate data, speed data, directional angle data, map data and / or offset data.
  • the vehicle-specific operating data B can be transmitted from another bus subscriber 16, e.g. B. another control device or a bus-capable sensor, are transmitted to the navigation unit 4.
  • the extended position data PE are converted into a standardized format by means of a converter 18 for use of the extended position data PE in any information service 20 of the mobile terminal 2 and transmitted to the mobile terminal 2 via a further data bus interface 12b of a further data bus 10b.
  • a car radio, a mobile radio device, a pocket PC (PC personal computer) or a PDA device, for example, serves as the mobile terminal device 2.
  • a radio network, in particular a Bluetooth connection, or a mobile radio connection, such as a UMTS connection, is preferably provided as the data bus 12b.
  • the further data bus 12b can also be wired, e.g. B. as a CAN or MOST data bus.
  • the raw data R are first received by the navigation receiver 6 or by another bus subscriber 16, e.g. B. a telematics control unit read.
  • the position data P are then extracted from the raw data R and processed or refined into extended position data PE using vehicle-specific operating data B.
  • Processing or refining the position data P on the basis of the vehicle-specific operating data B is understood to mean, for example, the so-called map matching method.
  • map matching method In contrast to freely moving vehicles such as ships or airplanes, motor vehicles are bound to a network of paths. Therefore, the precise position or location determination is supported by digital map data when refining the position data P acquired from the raw data R. I.e. the location and movement information of the position data P obtained from the GPS or raw data are processed on the basis of the digital map data into expanded position data PE.
  • vehicle-specific operating data B such as route data
  • vehicle-specific operating data B can be Odometers or yaw rate data of a gyrometer are taken into account in the map matching process, so that permanent location and position determination is possible independently of the received or transmitted raw data R solely on the basis of previous position data P, the operating data B and the map data.
  • the current position is determined by means of the continuously recorded operating data B and the map data, without simultaneously carrying out a GPS measurement. I.e. Even if the navigation receiver 6 fails, the operating data B are used to determine extended position data PE, which predict the current location. If the navigation receiver 6 is received sufficiently and a later GPS measurement is carried out, the estimated position can then be corrected on the basis of the current position data P.
  • the GPS position determination is supported by a so-called coupling location method.
  • the wheel revolutions are recorded by means of the odometer and processed with the wheel circumference of the vehicle, so that the length of the path already traveled and the current speed can be determined from this.
  • this information can also be recorded by the odometer and / or speedometer.
  • the yaw rate gyro measures how quickly the vehicle changes direction when cornering.
  • the current position in the form of the extended position data PE can thus be determined on the basis of the determined operating data B via the path traveled in connection with the changes in direction of travel determined continuously by the yaw rate gyro.
  • This method is also known as dead reckoning or dead reckoning. called tion. Odometer and yaw rate gyro thus permanently provide information about the change in position of the vehicle, undisturbed by external influences.
  • These refined or expanded position data PE are then converted into a standardized format for use in any information service 20 of any mobile terminal 2 and transmitted to the relevant mobile terminal 2 via the data bus 10b.
  • the conversion of the extended position data PE into a standard format is preferably carried out again into the NMEA format of the raw data R.
  • the NMEA format is particularly suitable because it is used as the standard format for position data by various applications.
  • the readable position data P are extracted from the raw data R received in the NMEA format, and these are then processed by means of the vehicle-specific operating data B into expanded or refined position data PE, which are then converted back into the NMEA format for standardized transmission.
  • the implementation is determined by the type of data bus 10b.
  • the refined or expanded position data PE are converted into the Bluetooth standard in addition to the NMEA format.
  • the extended position data PE For a universal use of the extended position data PE for any information service 20 of the mobile terminal 2, the extended position data PE with information data I, z. B. map data, video data, audio data, navigation data, travel data, service data, customer data, safety data and / or other route-relevant data or vehicle data. This is an output of more precise navigation information, such. B. with lane information, from information points of interest and their opening times or restaurants, as well as driving functions such as legally permissible maximum speeds on the route ahead.
  • the extended position data PE can be output on a mobile terminal 2 within a vehicle (not shown in more detail).
  • the extended position data PE can be transmitted in the standardized format to a mobile terminal 2 outside the vehicle.
  • the respective mobile terminal 2 can be provided with an output unit 22, in particular a display unit and / or an audio unit.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of the device 1 for outputting extended position data PE on a mobile terminal 2.
  • the raw data R are recorded and processed in position data P, and their refinement or processing into the extended position data PE takes place separately from the implementation of extended position data PE in a standardized format, e.g. B. in the NMEA format.
  • the navigation unit 4 includes the data processing unit 14 for recording the raw data R and the operating data B and processing them to form the extended position data PE.
  • the actual conversion into a standard format for multiple use of the extended position data PE for various applications on one or more mobile terminals 2 is by means of another bus subscriber 16, z. B. a control unit, such as a telematics control unit.
  • the navigation unit 4 is connected to the bus subscriber 16 via an in-vehicle data bus 10a.
  • the bus subscriber 16, e.g. B. the telematics control unit includes a data processing unit 14 with a converter 18, which refines the converted or extended position data PE into the standard format and transmitted via a data bus interface 12b via the data bus 10b to one or more mobile terminals 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausgabe von Positionsdaten (P) an mindestens ein mobiles Endgerät (2), bei dem mittels einer Navigationseinheit (4) eines Fahrzeugs Rohdaten (R) erfasst werden, aus denen Positionsdaten (P) extrahiert werden, die anhand von fahrzeugspezifischen Betriebsdaten (B) zu erweiterten Positionsdaten (PE) verarbeitet werden, wobei die erweiterten Positionsdaten (PE) in ein zur Datenübertragung geeignetes standardisiertes Format umgesetzt und über einen Datenbus (10a, 10b) an das mobile Endgerät (2) übertragen werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung (1).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ausgabe von Positionsdaten an ein mobiles Endgerät
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausgabe von Positionsdaten, insbesondere von GPS-Daten, an ein mobiles Endgerät, z. B. ein Mobilfunktelefon, ein PDA-Gerät oder einen Pocket -PC, insbesondere zur Verwendung in einem Informationsdienst .
Aus der EP 0 919 787 Bl ist eine Navigationsdaten empfangende Vorrichtung bekannt, welche auf einer gemeinsamen PC-Karte (PC = Personal Computer) einen Modemblock zum Empfang von Navigationsdaten und einen GPS-Block (GPS = Global Positioning System) zum Empfang von GPS-Daten eines GPS-Systems aufweist. Die Vorrichtung erlaubt es, die digitalen Navigationsdaten, wie Kartendaten, Restaurant-Daten und Stadt-Daten, mit den GPS-Daten zu verknüpfen und auszugeben. Der Modemblock stellt dabei einen möglichen Informationsdienst dar, wie z. B. einen Kartendienst, z. B. für Stadtpläne, einen Reiseführerdienst, z. B. für Restaurant oder einen Stadtdienst, z. B. für Stadtinformationen.
Des Weiteren ist aus der DE 100 16 674 AI eine Fahrinformati- onsvorrichtung zur Ausgabe von Daten, wie Fahrzeugdaten oder Fahrinformationen, im Fahrzeug bekannt, bei der eine Ausgabeeinheit über einen Datenbus mit Rechenvorrichtungen verbunden ist. Dadurch kann eine Ausgabe zentral für alle an den Datenbus angeschlossene Rechenvorrichtungen in der Ausgabeeinheit erfolgen, wodurch nur eine Ausgabeeinheit für mehrere Rechenvorrichtungen erforderlich ist. Als Rechenvorrichtungen werden bei- spielsweise eine Navigationsvorrichtung, eine Autoradioeinheit, ein Bordcomputer oder ein tragbarer Computer verstanden. Dabei werden die Daten von jeder Rechenvorrichtung getrennt erzeugt und verarbeitet und an der zentralen Ausgabeeinheit ggf. gemeinsam oder getrennt ausgegeben.
Beiden aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen liegt zugrunde, dass bei der Ausgabe von Informationen oder Daten die Positionsdaten mit Navigationsdaten oder anderen Daten verschiedener Informationsdienste, wie Reiseinformationsdienste, Kartendienste etc., miteinander verknüpft und ausgegeben werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben, wobei die automatische rechnergestützte Ausgabe von Positionsdaten an ein mobiles Endgerät verbessert werden soll.
Die Aufgabe wird mittels eines Verfahrens mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Aufgabe wird ferner mittels einer zur Ausführung des Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung mit den in Anspruch 9 angegebenen Merkmalen gelöst .
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Ausgabe von Informationen über die Position nicht nur hinsichtlich der Genauigkeit verbessert werden sollte, sondern die rohen Positionsdaten derart verarbeitet werden sollten, dass diese für eine Vielzahl von verschiedenen Informationsdiensten angewendet werden können. Dabei sollten die Positionsdaten unabhängig von der anschließenden Anwendung auf einem mobilen Endgerät und somit getrennt vom mobilen Endgerät erfasst, korrigiert und veredelt werden. Unter Veredelung der Positionsdaten wird das Extrahieren von Daten über Fahrzeugposition und Fahrzeugbewegung aus verschiedenartigen Sensorquellen, wie empfangenen GPS Daten und Fahrzeugsensoren, wie z.B. Radimpulszähler, Gier-Gyro, Rückwärts-Signal usw. und deren Verarbeitung zu erweiterten Positionsdaten verstanden. Die erweiterten, insbesondere hinsichtlich der Genauigkeit verbesserten Positionsdaten werden bei der Veredelung bzgl. Darstellungsformat vereinheitlicht und standardisiert, um für verschiedene Anwendungen oder Informationsdienste, insbesondere in einem mobilen Endgerät, wie einem Pocket-PC (PC = Personal Computer) oder einem PDA- Gerät (PDA = Personal Digital Assistent) , verwendet werden zu können. Hierzu ist vorgesehen, dass die erweiterten Positionsdaten in ein zur Datenübertragung geeignetes und positionsbezogenes standardisiertes Format umgesetzt und über einen Datenbus an das mobile Endgerät übertragen werden.
Bei der Verarbeitung oder Veredelung der Positionsdaten anhand von fahrzeugspezifischen Betriebsdaten werden bereits im Fahrzeug erfasste und zur Verfügung stehende Betriebsdaten, wie Fahrgeschwindigkeit, Gierrate etc., berücksichtigt, aber auch kinematische Gesetzmäigkeiten der Fahrzeugbewegung. Hierdurch kann zusätzliche Hardware zur Veredelung bzw. Verarbeitung der Positionsdaten entfallen, da als fahrzeugspezifische Betriebsdaten die in Steuergeräten, wie dem Motorsteuergerät oder dem Bordnetzsteuergerät, vorhandenen Informationen oder die von Sensoren, wie Tachometer oder Gyrometer, erfassten Betriebsdaten ausgelesen und verwendet werden. Darüber hinaus können neben dem auf dem mobilen Endgerät implementierten Informationsdienst auch im Fahrzeug integrierte oder eingesetzte Informationsdienste mit den veredelten oder erweiterten Positionsdaten versorgt werden, so dass der jeweilige Informationsdienst erweitert, insbesondere dessen Genauigkeit verbessert wird.
Vorzugsweise werden als fahrzeugspezifische Betriebsdaten Wegstreckendaten, Radumdrehungsdaten, Gierratendaten, Geschwindig- keits, Richtungswinkeldaten, Kartendaten und/oder Schätzdaten für Sensorfehler verwendet. Anhand der beispielsweise mittels eines Odometer oder Radumdrehungsmesser erfassten Wegstreckendaten und Radumdrehungsdaten in Abhängigkeit vom Radumfang können die mit einer groben Auflösung von beispielsweise 5 m extrahierten, jedoch durch Messfehler verrauschten Positionsdaten aus GPS-Messungen erweitert oder veredelt werden, so dass diese Fehler zumindest stark verringert werden und sich ein wirklichkeitstreuerer Verlauf der Positionsdaten ergibt.
Im Allgemeinen ist zur Erfassung der Rohdaten oder GPS-Daten (GPS = Global Positioning System) eine Funkverbindung zu mindestens vier Satelliten erforderlich. In Innenstädten, unter Brücken oder in Tunneln kann es daher zu unzuverlässigen Messungen oder gar zum Ausfall der Navigationseinheit kommen. Vorteilhafterweise werden daher anhand von vorangegangenen Positionsdaten und den f hrzeugspezifischen Betriebsdaten erweiterte Positionsdaten so ermittelt, dass beispielsweise trotz Ausfall der GPS-Verbindung eine prognostizierte Position weiter bestimmt und ausgegeben werden kann. Dabei können anhand von Richtungswinkeldaten und/oder Rückwärtsgang- Indikator auch Fahrtrichtungswechsel ermittelt und bei der Bestimmung der erweiterten Positionsdaten berücksichtigt werden.
Für eine möglichst vielfache Verwendung der erweiterten Positionsdaten in verschiedenen Informationsdiensten verschiedener mobiler Endgeräte werden die erweiterten Positionsdaten in ein positionsbezogenes Standardformat, z. B. das NMEA-Format, umgesetzt. Zusätzlich werden die erweiterten Positionsdaten je nach Art und Aufbau des Datenbus beispielsweise bei einem Funknetz für eine drahtlose Datenübertragung in Bluetooth-Standard umgesetzt. Für eine drahtgebundene Datenübertragung werden die erweiterten Positionsdaten bevorzugt in CAN-Standard oder MOST- Standard umgesetzt. Die Umsetzung der erweiterten Positionsda- ten in ein standardisiertes Format ermöglicht eine Kommunikation über ein standardisiertes Datenprotokoll des Datenbus, so dass eine vereinheitlichte Datenübertragung an verschiedene, an den Datenbus angebundene mobile Endgeräte möglich ist. Die Umsetzung der erweiterten Positionsdaten in ein positionsbezoge- nes Standardformat ermöglicht die Verwendung in einem beliebigen Informationsdienst des mobilen Endgeräts.
Für eine möglichst universelle Verwendung der erweiterten Positionsdaten in einem der Informationsdienste auf einem mobilen Endgerät werden die erweiterten Positionsdaten im standardisierten Format empfängerseitig mit Informationsdaten verknüpft. Vorzugsweise umfassen die Informationsdaten Kartendaten, Videodaten, Audiodaten, Navigationsdaten, Reisedaten, Servicedaten, Kundendaten, Sicherheitsdaten und/oder Fahrzeugdaten. Hierdurch können die im jeweiligen Informationsdienst gespeicherten Informationsdaten mit den erweiterten Positionsdaten, die auch bei Ausfall der Navigationseinheit anhand der fahrzeugspezifischen Betriebsdaten fortlaufend ermittelt werden, für eine dynamische und aktuelle Ausgabe von Informationen über beispielsweise Sicherheits- und Warnfunktionen, über Sehenswürdigkeiten, über Öffnungszeiten oder über Restaurants auf der vorausliegenden und somit zu erwartenden Fahrstrecke genutzt werden.
In einer möglichen Ausführungsform werden als mobiles Endgerät ein Autoradio, ein CD-Abspielgerät, ein Mobilfunkgerät , ein Po- cket-PC und/oder ein PDA-Geräte (PDA = Personal Digital Assistent) verwendet, wobei auf dem jeweiligen mobilen Endgerät mindestens ein zugehöriger Informationsdienst, z. B. ein Reiseinformationsdienst, ein Stadtplandienst, ein StadtInformationsdienst und/oder ein Navigationsdienst, implementiert ist.
Bezüglich der Vorrichtung zur Ausgabe von Positionsdaten auf einem mobilen Endgerät wird die Aufgabe gelöst durch eine Navi- gationseinheit zur Erfassung von Rohdaten und eine Datenverarbeitungseinheit zum Extrahieren von Positionsdaten aus den Rohdaten sowie zur Verarbeitung der Positionsdaten anhand von fahrzeugspezifischen Betriebsdaten zu erweiterten Positionsdaten, wobei die Navigationseinheit und die Datenverarbeitungs- einheit über einen Datenbus mit mindestens einem mobilen Endgerät verbunden sind, wobei ein Wandler zur Umsetzung der erweiterten Positionsdaten in ein zur Datenübertragung geeignetes standardisiertes Format vorgesehen ist und die erweiterten Positionsdaten im standardisierten Format an das mobile Endgerät übertragbar sind. Je nach Art und Ausführung können dabei die Navigationseinheit, die Datenverarbeitungseinheit und der Wandler eine Einheit, z. B. ein Navigationssystem, bilden. Das Navigationssystem ist in dieser Ausführung über den Datenbus mit mindestens einem mobilen Endgerät verbunden. Alternativ können die Navigationseinheit, die Datenverarbeitungseinheit und der Wandler als getrennte Hardware- und/oder Software-Module ausgebildet sein. Auch kann der Wandler ein Modul eines anderen Steuergerätes, z. B. eines Telematik-Steuergerätes, bilden. Dabei ist das Steuergerät über einen Datenbus, z. B. einen fahrzeuginternen Datenbus, mit der Navigationseinheit verbunden.
Bevorzugt ist der Datenbus drahtgebunden als CAN-Bus (CAN = Controller Area Network) oder ein MOST-Bus (MOST = Media Orientated System Transport) ausgebildet. Der CAN-Bus ist dabei als ein Draht- oder Kupferkabel -Netzwerk ausgebildet; der MOST- Bus ist als ein optisches oder Lichtwellenleiter-Netzwerk ausgeführt. Beide Bussysteme ermöglichen insbesondere bei der Verwendung in einem Fahrzeug eine sichere Datenübertragung. Alternativ oder zusätzlich kann der Datenbus drahtlos als Funknetz, insbesondere als Bluetooth-Verbindung oder UMTS-Verbindung (UMTS = Universal Mobile Telecommunications System) , ausgebildet sein. Je nach Art und Aufbau des jeweiligen mobilen Endgeräts können zwischen dem jeweiligen mobilen Endgerät und der Navigationseinheit bzw. der Datenverarbeitungseinheit verschiedenartige Datenbusse verwendet werden.
Bevorzugt ist an den Datenbus als mobiles Endgerät ein Autoradio, ein CD-Abspielgerät, ein Mobilfunkgerät , ein Pocket-PC und/oder ein PDA-Gerät angebunden. Je nach Art und Aufbau des Verfahrens werden dabei als Informationen die mit weiteren Informationsdaten verknüpften erweiterten Positionsdaten auf dem jeweiligen mobilen Endgerät, insbesondere für den auf diesem implementierten Informationsdienst, ausgegeben. Hierzu kann das jeweilige mobile Endgerät mit einer Ausgabeeinheit, insbesondere einer Anzeigeeinheit und/oder einer Audioeinheit, versehen sein. Alternativ oder zusätzlich können die Informationen unmittelbar über eine Ausgabeeinheit, z. B. über ein Kombiinstrument im Cockpit des Fahrzeugs, ausgegeben werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ohne zusätzliche Hardware auf mobilen Endgeräten, wie z. B. auf einem Mobiltelefon, einem PDA-Gerät, erweiterte Positionsdaten im standardisierten Format für einen beliebigen Informationsdienst, z. B. für eine mobile dynamische Navigation, einen mobilen Reiseführer, ein mobiles Fahrtenbuch oder andere ortsbezogene Informationsdienste, verwendet werden können.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 und 2 schematisch verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Vorrichtung zur Ausgabe von Positionsdaten an ein mobiles Endgerät .
Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Ausgabe von Positionsdaten P an mindestens ein mobiles Endgerät 2. Dabei umfasst die Vorrichtung 1 fahrzeugseitig oder an einem anderen beweglichen Gegenstand, wie einem Fahrrad, einem Flugzeug, eine Navigationseinheit 4 zur Erfassung von Rohdaten R. Die Rohdaten R werden beispielsweise mittels eines Navigationsempfängers 6, z. B. eines GPS-Empfängers, in einem betreffenden Format, z. B. dem NMEA-Format (NMEA = National Marine Electronics Association) , empfangen. Aus den Rohdaten R werden mittels einer Datenverarbeitungseinheit 8 Positionsdaten P extrahiert, z. B. Koordinaten, wie Längen- und/oder Breitengrad, Uhrzeit, Geschwindigkeit und Anzahl der Satelliten. Alternativ können die Positionsdaten P aus Rohdaten R extrahiert werden, welche als GPS-Daten über einen Datenbus 10a, z. B. einen MOST- oder CAN-Bus, und eine Datenbusschnittstelle 12a einer Datenverarbeitungseinheit 14 der Navigationseinheit 4 von einem anderen Busteilnehmer 16, z. B. einen GPS-Empfänger, zugeführt werden. Mit anderen Worten: Die Datenverarbeitungseinheit 14 extrahiert aus den empfangenen oder übertragenen Rohdaten R im betreffenden Format, z. B. NMEA-Format, die Positionsdaten P.
Anschließend werden die Positionsdaten P mittels der Datenverarbeitungseinheit 14 anhand von fahrzeugspezifischen Betriebsdaten B zu erweiterten Positionsdaten PE verarbeitet. Als fahrzeugspezifische Betriebsdaten B werden der Navigationseinheit 4 beispielsweise von nicht näher dargestellten Sensoren, z. B. einem Odometer, einem Gyrometer und einem Tachometer, Wegstreckendaten, Radumdrehungsdaten, Gierratendaten, Geschwindigkeitsdaten, Richtungswinkeldaten, Kartendaten und/oder Offset- daten zugeführt. Alternativ oder zusätzlich können die fahrzeugspezifischen Betriebsdaten B über den Datenbus 10 von einem anderen Busteilnehmer 16, z. B. einem anderen Steuergerät oder einem busfähigen Sensor, an die Navigationseinheit 4 übertragen werden. Die erweiterten Positionsdaten PE werden mittels eines Wandlers 18 für eine Verwendung der erweiterten Positionsdaten PE in einem beliebigen Informationsdienst 20 des mobilen Endgeräts 2 in ein standardisiertes Format umgesetzt und über eine weitere Datenbusschnittstelle 12b eines weiteren Datenbus 10b an das mobile Endgerät 2 übertragen. Als mobiles Endgerät 2 dient beispielsweise ein Autoradio, ein Mobilfunkgerät , ein Pocket-PC (PC = Personal Computer) oder ein PDA-Gerät. Als Datenbus 12b ist bevorzugt ein Funknetz, insbesondere eine Bluetooth-Verbindung, oder eine Mobilfunk-Verbindung, wie beispielsweise eine UMTS-Verbindung, vorgesehen. Alternativ kann der weitere Datenbus 12b auch drahtgebunden, z. B. als CAN- oder MOST-Datenbus , ausgebildet sein.
Beim Betrieb der Vorrichtung 1 werden zunächst die Rohdaten R vom Navigationsempfänger 6 empfangen oder von einem anderen Busteilnehmer 16, z. B. einem Telematik-Steuergerät , gelesen. Anschließend werden aus den Rohdaten R die Positionsdaten P extrahiert und anhand von fahrzeugspezifischen Betriebsdaten B in erweiterte Positionsdaten PE verarbeitet oder veredelt.
Unter Verarbeitung oder Veredelung der Positionsdaten P anhand der fahrzeugspezifischen Betriebsdaten B wird beispielsweise das so genannte Map-Matching-Verfahren verstanden. Im Unterschied zu frei beweglichen Fahrzeugen, wie Schiffen oder Flugzeugen, sind Kraftfahrzeuge an ein Wegenetz gebunden. Daher wird bei der Veredelung der aus den Rohdaten R erfassten Positionsdaten P die genaue Positions- oder Ortsbestimmung durch digitale Kartendaten unterstützt. D. h. die aus den GPS- oder Rohdaten gewonnenen Orts- und BewegungsInformationen der Positionsdaten P werden anhand der digitalen Kartendaten zu erweiterten Positionsdaten PE verarbeitet. Zusätzlich können fahrzeugspezifische Betriebsdaten B, wie Wegstreckendaten eines Odometers oder Gierratendaten eines Gyrometers, beim Map-Mat- ching-Verfahren berücksichtigt werden, so dass eine permanente Ortung und Positionsbestimmung unabhängig von den empfangenen oder übertragenen Rohdaten R allein anhand von vorangegangenen Positionsdaten P, den Betriebsdaten B und den Kartendaten ermöglicht ist. Dabei wird mittels der fortlaufend erfassten Betriebsdaten B und der Kartendaten die momentane Position bestimmt, ohne gleichzeitig eine GPS-Messung durchzuführen. D. h. selbst bei Ausfall des Navigationsempfängers 6 werden anhand der Betriebsdaten B erweiterte Positionsdaten PE ermittelt, welche den momentanen Standort prognostizieren. Bei einem ausreichenden Empfang des Navigationsempfängers 6 und einer späteren GPS-Messung kann dann die geschätzte Position anhand der aktuellen Positionsdaten P korrigiert werden.
Bei einem weiteren Veredelungs- oder Verarbeitungsverfahren wird die GPS-Positionsbestimmung durch ein so genanntes Koppel- ortungs-Verfahren unterstützt. Dabei werden mittels nicht näher dargestellter Sensoren, wie eines Odometers (= Wegstreckenzähler oder Radumdrehungsmesser) und eines Gierratenkreisels (= Gyrometer) , fahrzeugspezifische Betriebsdaten B erfasst und zur Bestimmung der genauen Position verwendet. Beispielsweise werden mittels des Odometers die Radumdrehungen erfasst und mit dem Radumfang des Fahrzeugs verarbeitet, so dass daraus resultierend die Länge des bereits zurückgelegten Weges und die aktuelle Geschwindigkeit ermittelt werden können. Alternativ oder zusätzlich kann diese Information auch vom Kilometerzähler und/oder Tachometer erfasst werden. Der Gierratenkreisel misst dabei, wie schnell das Fahrzeug bei Kurvenfahrt die Richtung ändert. Somit kann anhand der ermittelten Betriebsdaten B über den gefahrenen Weg in Verbindung mit den vom Gierratenkreisel fortlaufend ermittelten Fahrtrichtungswechsel die momentane Position in Form der erweiterten Positionsdaten PE bestimmt werden. Dieses Verfahren wird auch Koppelnavigation oder Koppelor- tung genannt. Odometer und Gierratenkreisel liefern somit ungestört von äußeren Einflüssen permanent Informationen über die Positionsveränderung des Fahrzeugs.
Anschließend werden diese veredelten oder erweiterten Positionsdaten PE zur Verwendung in einem beliebigen Informationsdienst 20 eines beliebigen mobilen Endgeräts 2 in ein standardisiertes Format umgesetzt und über den Datenbus 10b an das betreffende mobile Endgerät 2 übertragen. Die Umsetzung der erweiterten Positionsdaten PE in ein Standardformat erfolgt bevorzugt wiederum in das NMEA-Format der Rohdaten R. Das NMEA- Format ist dabei besonders geeignet, da dieses als Standardformat für Positionsdaten von verschiedenen Anwendungen genutzt wird. Mit anderen Worten: Aus den im NMEA-Format empfangenen Rohdaten R werden die lesbaren Positionsdaten P extrahiert und diese dann mittels der fahrzeugspezifischen Betriebsdaten B zu erweiterten oder veredelten Positionsdaten PE verarbeitet, die dann wieder für eine standardisierte Übertragung in das NMEA- Format umgesetzt werden.
Zusätzlich ist die Umsetzung bestimmt durch die Art des Datenbus 10b. Bei einem als Funknetz mit einer Bluetooth-Verbindung ausgebildeten Datenbus 10b werden die veredelten oder erweiterten Positionsdaten PE neben dem NMEA-Format in Bluetooth-Standard umgesetzt.
Für eine universelle Verwendung der erweiterten Positionsdaten PE für einen beliebigen Informationsdienst 20 des mobilen Endgeräts 2 werden die erweiterten Positionsdaten PE mit Informationsdaten I, z. B. Kartendaten, Videodaten, Audiodaten, Navigationsdaten, Reisedaten, Servicedaten, Kundendaten, Sicherheitsdaten und/oder anderen streckenrelevanten Daten oder Fahrzeugdaten, verknüpft. Hierdurch ist eine Ausgabe von genaueren Navigationshinweisen, z. B. mit Fahrspurangabe, von Informatio- nen über Sehenswürdigkeiten und deren Öffnungszeiten oder Restaurants, sowie von Fahrfunktionen, wie gesetzlich zulässige Höchstgeschwindigkeiten auf der vorausliegenden Fahrstrecke, möglich.
Je nach Art und Ausführung der Vorrichtung 1 kann die Ausgabe der erweiterten Positionsdaten PE auf einem mobilen Endgerät 2 innerhalb eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs erfolgen. Alternativ können die erweiterten Positionsdaten PE im standardisierten Format an ein mobiles Endgerät 2 außerhalb des Fahrzeugs übertragen werden. Dabei kann das jeweilige mobile Endgerät 2 mit einer Ausgabeeinheit 22, insbesondere einer Anzeigeeinheit und/oder einer Audioeinheit, versehen sein.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Ausgabe von erweiterten Positionsdaten PE auf einem mobilen Endgerät 2. Dabei erfolgt die Erfassung der Rohdaten R und deren Verarbeitung in Positionsdaten P sowie deren Veredelung oder Verarbeitung zu den erweiterten Positionsdaten PE getrennt von der Umsetzung der erweiterten Positionsdaten PE in ein standardisiertes Format, z. B. in das NMEA-Format.
Beispielsweise umfasst die Navigationseinheit 4 zur Erfassung der Rohdaten R und der Betriebsdaten B und deren Verarbeitung zu den erweiterten Positionsdaten PE die Datenverarbeitungseinheit 14. Die eigentliche Umsetzung in ein Standardformat für eine vielfache Verwendung der erweiterten Positionsdaten PE für verschiedene Anwendungen auf einem oder mehreren mobilen Endgeräten 2 wird mittels eines anderen Busteilnehmers 16, z. B. eines Steuergeräts, wie einem Telematiksteuergerät., ausgeführt. Dazu ist die Navigationseinheit 4 über einen fahrzeugeigenen Datenbus 10a mit dem Busteilnehmer 16 verbunden. Der Busteilnehmer 16, z. B. das Telematiksteuergerät, umfasst eine Datenverarbeitungseinheit 14 mit einem Wandler 18, der die veredel- ten oder erweiterten Positionsdaten PE in das Standardformat umsetzt und über eine Datenbusschnittstelle 12b über den Datenbus 10b an ein oder mehrere mobile Endgeräte 2 überträgt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ausgabe von Positionsdaten (P) an mindestens ein mobiles Endgerät (2) , bei dem mittels einer Navigationseinheit (4) eines Fahrzeugs Rohdaten (R) erfasst werden, aus denen Positionsdaten (P) extrahiert werden, die anhand von fahrzeugspezifischen Betriebsdaten (B) zu erweiterten Positionsdaten (PE) verarbeitet werden, wobei die erweiterten Positionsdaten (PE) in ein zur Datenübertragung geeignetes standardisiertes Format umgesetzt und über einen Datenbus (10a, 10b) an das mobile Endgerät (2) übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als fahrzeugspezifische Betriebsdaten (B) Wegstreckendaten, Radumdrehungsdaten, Fahrtrichtungsdaten, Gierratendaten, Geschwindigkeitsdaten, Richtungswinkeldaten, Kartendaten und/oder Schätzdaten über Sensorfehler verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die erweiterten Positionsdaten (PE) für eine Verwendung in einem beliebigen Informationsdienst (20) in einen positionsbezogenen Standard, vorzugsweise in NMEA-Standard, umgesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die erweiterten Positionsdaten (PE) für eine drahtlose Datenübertragung in Bluetooth-Standard umgesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erweiterten Positionsdaten (PE) für eine drahtgebundene Datenübertragung in CAN-Standard oder MOST-Standard umgesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die erweiterten Positionsdaten (PE) im standardisierten Format emp- fängerseitig mit Informationsdaten (I) des mobilen Endgerätes (2) verknüpft werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Informationsdaten (I) Kartendaten, Videodaten, Audiodaten, Navigationsdaten, Reisedaten, Servicedaten, Kundendaten, Sicherheitsdaten und/oder Fahrzeugdaten umfassen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem als mobiles Endgerät (2) ein Autoradio, ein CD-Abspielgerät, ein Mobilfunkgerät, ein Pocket-PC und/oder ein PDA-Gerät verwendet werden.
9. Vorrichtung (1) zur Ausgabe von Positionsdaten (P) an mindestens ein mobiles Endgerät (2), umfassend eine Navigationseinheit (4) eines Fahrzeugs zur Erfassung von Rohdaten (R) und zum Extrahieren von Positionsdaten (P) aus den Rohdaten (R) sowie zur Verarbeitung der Positionsdaten (P) anhand von fahrzeugspezifischen Betriebsdaten (B) zu erweiterten Positionsdaten (P, PE) , wobei die Navigationseinheit (4) über einen Datenbus (10a, 10b) mit mindestens einem mobilen Endgerät (2) verbunden ist und ein Wandler (18) zur Umsetzung der erweiterten Positionsdaten (PE) in ein zur Datenübertragung geeignetes standardisiertes Format vorgesehen ist und die erweiterten Positionsdaten (PE) im standardisierten Format an den Informationsdienst (20) übertragbar sind.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, bei der der Datenbus (10a, 10b) drahtgebunden als CAN-Bus oder als ein MOST-Bus ausgebildet ist .
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, bei der der Datenbus (10a, 10b) drahtlos als Funknetz, insbesondere als Bluetooth-Verbindung oder UMTS-Verbindung, ausgebildet ist.
12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der an den Datenbus (10a, 10b) als Informationsdienst (20) ein Autoradio, ein CD-Abspielgerät, ein Mobilfunkgerät , eine Pocket- PC und/oder ein PDA-Gerät angebunden ist.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der der jeweilige Informationsdienst (20) mit einer Ausgabeeinheit
(22), insbesondere einer Anzeigeeinheit und/oder einer Audioeinheit, versehen ist.
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