DE10033727A1 - Verfahren zur Übertragung von Umgebungsinformationen - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Übertragung von Umgebungsinformationen. Hierbei werden für verschiedene Basisstationen eines zellularen Mobilfunksystems Umgebungsinformationen bezüglich eines Gebiets, welches an die jeweils zu der Basisstation gehörige Zelle angepasst ist, gespeichert. Diese Umgebungsinformationen werden von der Basisstation zumindest partiell an ein sich in der jeweiligen Zelle befindliches Endgerät gesendet und vom Endgerät augegeben. Die so erhaltenen aktuellen Umgebungsinformationen können innerhalb eines Navigationsverfahrens verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Um­ gebungsinformationen und ein mit diesem Verfahren arbeitendes Navigationsverfahren. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Endgerät, eine Navigationseinrichtung und eine Mobilfun­ knetz-Basisstation zur Durchführung der Verfahren.

Bei den derzeit handelsüblichen Navigationssystemen, bei­ spielsweise Navigationsgeräten in Kraftfahrzeugen, werden die zur Navigation benötigten kartografischen Informationen in der Regel von einem Datenspeicher des Geräts selbst entnom­ men. Bei dem Datenspeicher handelt es sich häufig um einen wechselbaren Datenspeicher, beispielsweise um Karten auf CD-ROM. Anhand dieses Kartenmaterials wird von dem Navigations­ gerät automatisch der optimale Weg zwischen einem eingegebe­ nen Standort und einem Zielort ermittelt. Über ein Standor­ termittlungssystem, beispielsweise GPS, wird jederzeit der aktuelle Standort des Fahrzeugs ermittelt und auf einem Dis­ play ein Kartenausschnitt um den Standort angezeigt, wobei der Standort innerhalb des Kartenausschnitts markiert ist. Außerdem wird durch eine entsprechende Sprachausgabe oder durch Pfeile auf dem Display die einzuschlagende Fahrt­ richtung angezeigt. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht in der mangelnden Aktualität des Kartenmaterials. Um einiger­ maßen aktuell zu sein, müssen regelmäßig Updates durchgeführt werden oder neue CD-ROM-Karten erworben werden. Dennoch sind kurzfristige Änderungen der Verkehrsführung, beispielsweise Sperrungen aufgrund von Baustellen, Unfällen oder Staus, zwangsläufig nicht erfassbar, was zu Fehlplanungen bei der Optimierung des Wegs führen kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein Nutzer auf einfache Weise mit aktuellen Umgebungsinformationen um seinen derzeitigen Standort ver­ sorgt werden kann. Dieses Verfahren sollte zum einen zur ein­ fachen und kostengünstigen Information des jeweiligen Nutzers dienen, beispielsweise zur Navigationshilfe für Fußgänger oder dergleichen. Darüber hinaus sollte das Verfahren auch nur zur Durchführung bzw. Optimierung von Navigationsverfah­ ren nutzbar sein.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden hierbei für verschiedene Basissta­ tionen eines zellularen Mobilfunksystems Umgebungsinforma­ tionen bezüglich eines Gebiets, welches an die jeweils zu der Basisstation gehörige Zelle angepasst ist, gespeichert. Unter dem Begriff "Zelle" ist hierbei die Sende-/Empfangsreichweite der jeweiligen Basisstation zu verstehen.

Bei dem zellularen Mobilfunksystem kann es sich um ein belie­ biges Mobilfunksystem, beispielsweise nach einem GSM-, UMTS- oder DECT-Standard handeln.

Bei den Umgebungsinformationen handelt es sich vorzugsweise um kartografische Informationen. Im Prinzip kann es sich je­ doch auch um andere Umgebungsinformationen, beispielsweise Informationen zu Sehenswürdigkeiten, Freizeitanlagen oder Ähnlichem, handeln. Selbstverständlich kann es sich auch um ein Gemisch von verschiedenen Informationen, d. h. karto­ grafischen und Zusatz-Informationen handeln.

Diese Umgebungsinformationen werden von der Basisstation zu­ mindest partiell an ein sich in der jeweiligen Zelle befind­ liches Endgerät gesendet und vom Endgerät ausgegeben. Die Ausgabe kann dabei entweder, beispielsweise mittels Sprach­ ausgabe oder über ein Display, direkt an den Nutzer erfolgen. Es kann sich aber auch um eine Ausgabe an andere Geräte, bei­ spielsweise an ein über eine Schnittstelle angeschlossenes Kraftfahrzeug-Navigationsgerät handeln.

Die Anpassung des Gebiets, über das für die jeweilige Basis­ station Informationen vorhanden sind, an die jeweilige Zelle, kann so erfolgen, dass das Gebiet und die Zelle deckungs­ gleich übereinstimmen. Sinnvollerweise ist das Gebiet jedoch etwas größer als die entsprechende Zelle, sodass Endgeräte, welche sich am Rand der Zelle befinden, auch Informationen über ihre gesamte Umgebung innerhalb eines bestimmten Umge­ bungsbereichs erhalten und nicht nur um einen Umgebungsbe­ reich in Richtung auf die jeweilige Basisstation, mit der die aktuelle Verbindung besteht. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass das Gebiet kleiner ist als die jeweilige Zelle, das heißt, dass beispielsweise für bestimmte Bereiche inner­ halb der Zelle keine Umgebungsinformationen zur Verfügung ge­ stellt werden. Der Begriff "Anpassung" des Gebiets an die Zelle umfasst daher zwar vorzugsweise die identische Überein­ stimmung zwischen Zelle und Informationsgebiet oder eine Festlegung des Informationsgebiets mit einer bestimmten Ran­ düberdeckung außerhalb der Zelle, im weitesten Sinne umfasst dieser Begriff jedoch jede beliebige Anpassung an die Zelle unter Berücksichtigung weiterer Parameter.

Die Umgebungsinformationen für die einzelnen Basisstationen können zentral in einer speziellen Einrichtung im Mobilfun­ knetz gespeichert werden und von den Basisstationen jeweils bei Bedarf abgerufen werden. Um den Datenfluss innerhalb des Netzes zu minimieren, ist es jedoch sinnvoll, wenn die Umge­ bungsinformationen dezentral bei den einzelnen Basisstationen gespeichert werden. Eine weitere Alternative besteht in der Speicherung der Daten in den sogenannten "Base Station Con­ troller" (BSC), welche mehrere Basisstationen (im GSM-System auch "Base Transceiver Station (BTS) genannt) steuern, abzu­ speichern. Es werden dadurch Speichereinrichtungen eingespart und dennoch der Datenfluss innerhalb des Mobilfunksystems re­ duziert. Ebenso ist selbstverständlich auch eine Speicherung jeweils in einem sogenannten "Mobile Switching Center" (MSC) möglich, welches wiederum mehrere BSC kontrolliert, sodass eine regional zentralisierte Speicherung erfolgt.

Vorzugsweise werden vom Mobilfunksystem und/oder vom Endgerät der Standort des Endgeräts ermittelt.

Diese Standortermittlung kann beispielsweise durch ein GPS- Modul im Endgerät selbst erfolgen. Ebenso ist die Verwendung des sogenannten "Differential-GPS" zur Verbesserung der Standortermittlung möglich, bei dem von den Basisstationen selbst ebenfalls das GPS-Signal empfangen und mit den tat­ sächlichen Koordinaten der Basisstation verglichen wird und als Korrekturwert die Abweichung zwischen tatsächlichem Standort der Basisstation und dem mittels GPS ermittelten Standort der Basisstation an das Endgerät übertragen wird. Insbesondere bei relativ kleinen Zellen lässt sich damit eine recht gute Genauigkeit bei der Standortermittlung erreichen. Diese Korrekturdaten können gleich mit den Umgebungsinforma­ tionen übermittelt werden.

Ebenso ist eine Ermittlung durch das Mobilfunksystem selbst, beispielsweise mittels des "Timing-Advance"-Verfahrens, bei dem auf Basis der Laufzeiten Informationen über die Ent­ fernung des Endgeräts zur Basisstation bzw. zu verschiedenen Basisstationen des Mobilfunknetzes ermittelt werden, möglich.

Die Umgebungsinformationen werden vorzugsweise vor dem Über­ senden von der Basisstation an das Endgerät und/oder vor der Ausgabe durch das Endgerät an den Standort angepasst. Ebenso sind Anpassungen an die Vorgaben des Nutzers bzw. an den Zeitpunkt der Übermittlung möglich.

Bei der Übersendung von kartografischen Informationen ist beispielsweise eine Selektion im Sinne der Auswahl eines ge­ eigneten Kartenausschnitts um den jeweiligen Standort sinn­ voll. Die Anpassung kann in diesem Fall beispielsweise auch eine Anpassung des Maßstabs, d. h. der Auflösung der Karte, umfassen. Bei anderen Umgebungsinformationen, beispielsweise Informationen über Sehenswürdigkeiten, Museen, Kinos, Aus­ stellungen, Veranstaltungen, Messen etc. ist eine Selektion nach den Vorgaben des Nutzers, z. B. durch ein entsprechend eingestelltes "Portal" bzw. einen Filter, oder in Abhängig­ keit von dem Zeitpunkt der Übermittlung und der aktuellen Öffnungszeiten oder Ähnlichem möglich. Die Übermittlung der Daten kann auf Anforderung durch den Benutzer des Endgeräts, automatisch durch das Endgerät oder standardmäßig als Broadcast-Information von dem Mobilfunknetz erfolgen. Ebenso sind dementsprechend die Auswahlparameter durch den Benutzer manuell wählbar oder auch automatisch vorgebbar, beispiels­ weise anhand eines ermittelten Standorts oder des genauen Zeitpunkts.

Sofern eine Anpassung der Umgebungsinformationen vor dem Übersenden von der Basisstation an das Endgerät erfolgen soll, müssen selbstverständlich vom Endgerät ermittelte und für die Anpassung erforderliche Daten, wie beispielsweise der Standort, zuvor vom Endgerät an die Basisstation gesendet werden. Die Anpassung der Umgebungsinformationen vor dem Übersenden von der Basisstation an das Endgerät hat jedoch den Vorteil, dass keine unnötigen Daten übertragen werden und daher der Datenfluss optimiert ist.

Das Endgerät weist vorzugsweise als Ausgabeeinrichtung ein Display auf, auf dem ein Kartenausschnitt der Umgebung des Standorts ausgegeben wird, wobei der ermittelte Standort in dem dargestellten Kartenausschnitt angezeigt wird. Bei einer Bewegung des Endgeräts wird der Kartenausschnitt vorteil­ hafterweise automatisch angepasst, d. h. die Karte wird quasi mit dem Endgerät mitgeführt. Bei einem Wechsel in eine andere Zelle, einem sogenannten "hand over", werden automatisch oder auf Anforderung durch den Benutzer des Endgeräts von der neu­ en Basisstation entsprechende Informationen übertragen, wobei diese Informationen der Umgebung der neuen Zelle angepasst sind. Beim Übergang von einer Zelle in eine andere Zelle ist dabei zum einen eine völlig neue Darstellung der Informatio­ nen als auch eine überlappende Darstellung mit Elementen aus den jeweiligen Nachbarzellen denkbar. Eine solche automati­ sche Anpassung bei einer Bewegung des Endgeräts innerhalb ei­ ner Zelle oder zellenübergreifend kann selbstverständlich auch für andere Umgebungsinformationen, als für kartografi­ sche Informationen, durchgeführt werden.

Vorzugsweise, insbesondere bei einer Verwendung des Verfah­ rens als Navigationshilfe oder innerhalb eines vollständigen Navigationsverfahrens mit Wegermittlung, wird vom Mobilfunk­ system und/oder vom Endgerät zusätzlich die räumliche Aus­ richtung des Endgeräts ermittelt. Hierzu weist beispielsweise das Endgerät eine entsprechende Einrichtung zur Bestimmung der räumlichen Ausrichtung auf. Unter räumlicher Ausrichtung ist dabei in erster Linie die Himmelsrichtung zu verstehen, in welcher das Endgerät ausgerichtet wird. Im einfachsten Fall weist das Endgerät ein Magnetfeld-Messgerät, beispiels­ weise eine Hall-Sonde, oder einen anderen geeigneten elektro­ nischen Kompass auf. Die räumliche Ausrichtung kann dann ge­ meinsam mit den Umgebungsinformationen ausgegeben werden. Ebenso können auch die ausgegebenen Umgebungsinformationen an die räumliche Ausrichtung des Endgeräts angepasst werden. Bei der Ausgabe eines Kartenausschnitts kann beispielsweise die­ ser Kartenausschnitt auf dem Display immer automatisch der jeweiligen tatsächlichen Blickrichtung nachgeführt werden, sodass die Informationen in Richtung zum oberen Rand des Dis­ plays des Endgeräts immer direkt vor dem Betrachter liegen.

Als Endgerät bietet sich die Verwendung eines handelsüblichen Mobilfunkgeräts an, welches vorzugsweise mit einigen Zusat­ zeinrichtungen, beispielsweise einer Einrichtung zur Bestim­ mung des Standorts oder zur Ausrichtung des Geräts, ausge­ stattet ist. Alle anderen wesentlichen Komponenten, wie ein entsprechendes grafikfähiges Display, eine Sprachausgabe, Steuerungsmöglichkeiten über eine Tastatur sowie die erfor­ derliche Einrichtung zum Empfang und zum Versenden von Infor­ mationen über das Mobilfunknetz weisen übliche Mobilfunkgerä­ te ohnehin auf, sodass lediglich einige Zusatzfunktionen zu implementieren sind, was am einfachsten durch entsprechende Änderungen der Steuerungssoftware möglich ist. Darüber hinaus sind entsprechende Mobilfunkgeräte auch bereits ausreichend verbreitet, sodass das System von vielen genutzt werden kann. Im Prinzip kann jedoch auch ein beliebiges anderes geeignetes Endgerät mit einem Mobilfunk-Empfangsteil, beispielsweise ein spezielles Navigationsgerät, ein Pager oder ein PDA (Personal Digital Assistant) mit einem entsprechenden Mobilfunk-Modul und einer geeigneten Ausgabeeinrichtung oder Schnittstelle verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird außerdem ein vorteilhaftes Navigations­ verfahren geschaffen, bei welchem automatisch bei einer Bewe­ gung eines Objekts von einem Standort zu einem Zielort der Standort des Objekts ermittelt und unter Verwendung von kar­ tografischen Informationen über die Umgebung des Standorts ein optimaler Weg zum Zielort ermittelt wird. Dabei werden die Umgebungsinformationen nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren immer aktuell über die Basisstation eines Mobilfunknetzes ermittelt, d. h. es werden bei diesem Navigationsverfahren die vorhandenen kartografischen Informationen entweder nur über die Basisstationen aktuell bezogen oder es werden ggf. bereits gespeicherte Informationen des Navigationssystems durch die Zusatzinformationen der Basisstationen aktualisiert bzw. optimiert.

Sofern die Navigationseinrichtung nicht über eigene Daten verfügt, werden vorzugsweise vom Endgerät für eine Routenpla­ nung zuvor über das Mobilfunknetz die kartografischen Infor­ mationen von mehreren Basisstationen zwischen dem Standort und dem Zielort abgefragt, sodass aufgrund dieser aktuellen Informationen zunächst die optimale Gesamtroute geplant wer­ den kann. Während der Bewegung des Objekts, beispielsweise der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug, werden dann die Daten immer wieder anhand der von den Basisstationen erhaltenen Informa­ tionen aktualisiert.

Eine erfindungsgemäße Navigationseinrichtung zur Durchführung eines solchen Navigationsverfahrens ist dementsprechend mit einem Endgerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens zur Übertragung der Umgebungsinformationen von den Ba­ sisstationen ausgestattet. Dieses Endgerät kann in die Navi­ gationseinrichtung integriert sein. Es kann sich jedoch auch um ein separates Endgerät handeln, welches über eine Schnitt­ stelle mit einer festen Navigationseinrichtung in einem Kraftfahrzeug verbunden ist.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Endgerät wiederum um ein Mobilfunkgerät des Nutzers, wobei die Navigationsein­ richtung eine Schnittstelle zu diesem Mobilfunkgerät umfasst. Bei der Schnittstelle handelt es sich vorzugsweise um eine Standardschnittstelle, beispielsweise die Standard-I/O- Schnittstelle des sogenannten Car-Kits, eine "Bluetooth"- Schnittstelle oder dergleichen. Ein solches Car-Kit ist ohne­ hin in den meisten Fahrzeugen für den Freisprechbetrieb er­ forderlich. Dabei könnten vorhandene Komponenten wie z. B. das Mikrofon, Lautsprecher, DSP oder ein Verstärker der Frei­ sprechanlage mitbenutzt werden. Das Mobilfunkgerät kann hier­ bei sowohl innerhalb der Navigationseinrichtung zur Durchfüh­ rung des komfortablen, preisgünstigen und aktuellen Navigati­ onsverfahrens verwendet werden als auch vom Fahrer als Navi­ gationshilfegerät beim Verlassen des Fahrzeugs mitgenommen werden.

Eine erfindungsgemäße Mobilfunknetz-Basisstation zur Durch­ führung des Verfahrens muß mit einem zusätzlichen Speicher zum Speichern der jeweiligen Umgebungsinformationen des be­ treffenden Gebiets ausgestattet sein. Der Speicher braucht sich hierbei nicht am Ort der Basisstation zu befinden. Es kann sich auch um einen übergeordneten Speicher des Mobilfunk­ netzes handeln in dem die jeweiligen Informationen für die Basisstationen gespeichert sind, also beispielsweise um spe­ ziell den jeweiligen Basisstationen zugeordnete Speicherbe­ reiche in einem für die Basisstationen zugänglichen Zentral­ speicher. Die Basisstation muss zusätzlich Mittel aufweisen, um die gespeicherte Umgebungsinformationen automatisch oder auf Anforderung eines Endgeräts zumindest partiell an ein sich in der Zelle befindliches Endgerät zu senden. Diese Mit­ tel können insbesondere Mittel zur Selektion der jeweils ge­ wünschten Umgebungsinformationen aus dem Speicher enthalten, als auch Mittel zur Aufbereitung bzw. Anpassung der Umge­ bungsinformationen an den Standort, an die Vorgaben des je­ weiligen Benutzers des Endgeräts, bzw. an einen Zeitpunkt der Übermittlung enthalten. Diese Zusatzfunktionen können am ein­ fachsten ebenfalls softwaremäßig in der Steuerung der jewei­ ligen Basisstation realisiert werden.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beige­ fügte Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Die dort dargestellten Merkmale und die bereits oben beschriebenen Merkmale können nicht nur in den genannten Kom­ binationen, sondern auch einzeln oder in anderen Kombina­ tionen erfindungswesentlich sein. Es wird an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch Merkmale, die nur im Zusammenhang mit den Verfahren genannt werden, ebenso be­ züglich des Endgeräts, der Navigationseinrichtung oder der Basisstation zur Durchführung der Verfahren erfindungs­ wesentlich sein können und umgekehrt.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung des er­ findungsgemäßen Verfahrens.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird von einem Mo­ bilfunkgerät 5, mit einem üblichen Display 6, einer Tastatur 7 und einer Sende-/Empfangseinrichtung 8, als Endgerät 5 in einem GSM-Mobilfunksystem ausgegangen. Es wird aber ausdrück­ lich noch einmal darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf ein GSM-Mobilfunksystem beschränkt ist, sondern prinzipi­ ell in beliebigen zellularen Mobilfunksystemen verwendet wer­ den kann. Ebenso ist die Erfindung nicht auf die Verwendung eines Mobiltelefons beschränkt, sondern es kann sich um ein beliebiges Endgerät handeln, welches in der Lage ist, Signale von den Basisstationen des Mobilfunknetzes zu empfangen und welches eine Ausgabemöglichkeit beispielsweise in Form eines Displays, einer Sprachausgabe oder einer Schnittstelle für ein weiteres angeschlossenes Gerät aufweist.

In der Figur wird ein sogenanntes "Base Station System" (BSS), bestehend aus mehreren Basisstationen 1, 2, 3 und ei­ nem "Base Station Controller (BSC) 4 gezeigt. Jede der Ba­ sisstationen 1, 2, 3 weist einen bestimmten Reichweitenbereich 10, 11, 12 auf, in dem die Basisstation 1, 2, 3 in der Lage ist, Mobilfunksignale zu versenden bzw. zu empfangen. Dieser Bereich wird jeweils Zelle 10, 11, 12, der Basisstation 1, 2, 3 genannt. Benachbarte Basisstationen 1, 2, 3 liegen jeweils so aneinander, dass sich die Zellen 10, 11, 12 in den Randbe­ reichen überlappen, sodass möglichst ein dichtes Netz von Zellen ohne Funklöcher entsteht. In der Figur sind die Zellen 10, 11, 12 der Einfachheit halber kreisrund dargestellt. In der Realität ist die Reichweite aufgrund von Reflektionen, Abschirmungen durch Bauten oder natürliche Gegebenheiten und dergleichen richtungsabhängig, sodass die Zellen in der Regel eine unregelmäßige Form aufweisen.

Die Basisstationen 1, 2, 3 sind mit dem BSC 4 über Datenlei­ tungen 14 verbunden. Der BSC 4 verwaltet die Basisstationen 1, 2, 3 und sorgt für die nahtlose Zusammenarbeit der ver­ schiedenen Basisstationen 1, 2, 3.

In jeder der Basisstationen 1, 2, 3 sind jeweils Umgebungs­ informationen bezüglich eines Gebiets 13, welches an die je­ weils zur Basisstation gehörige Zelle 10, 11, 12 angepasst ist, gespeichert. In der Zeichnung ist aus Gründen der Über­ sichtlichkeit lediglich das Gebiet 13 für die Zelle 11 der mittleren Basisstation 2 eingezeichnet. Das Gebiet 13, über welches die Informationen in der Basisstation 2 gespeichert sind, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwas größer als die zugehörige Zelle 11, sodass ein Mobilfunkgerät 5, welches sich wie dargestellt im Randbereich der Zelle 11 be­ findet, immer noch Informationen innerhalb eines vorgegebenen Radius um das Mobilfunkgerät 5 erhält und nicht nur Informa­ tionen aus einem Gebiet in Richtung auf die Basisstation 2. Die übrigen Basisstationen 1, 3 enthalten selbstverständlich ebenso Informationen aus entsprechenden Gebieten zu ihren Zellen 10, 12.

Befindet sich ein Mobilfunkgerät 5 innerhalb der Zelle 10, 11, 12 einer Basisstation 1, 2, 3, - im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel in der Zelle 11 der mittleren Basisstation 2 -, so werden automatisch die erforderlichen Umgebungsinformatio­ nen von der betreffenden Basisstation 2 an das Mobilfunkgerät 5 gesendet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Umgebungsinformationen um kartografische Infor­ mationen.

Sinnvollerweise werden von der Basisstation 2 nicht die ge­ samten vorhandenen Informationen an das Mobilfunkgerät 5 ge­ sendet, sondern nur ein Kartenausschnitt in einem Bereich 9 um den derzeitigen Standort des Mobilfunkgeräts 5. Hierdurch wird der Datenfluss minimiert. Dafür ist es selbstverständ­ lich erforderlich, dass der Standort des Mobilfunkgeräts 5 der Basisstation 2 bekannt ist.

Diese Standortermittlung kann im Endgerät 5, beispielsweise mit Hilfe eines GPS-Moduls oder dergleichen, ermittelt wer­ den. Durch Übertragung eines GPS-Korrektursignals von der Ba­ sisstation 2 an das Mobilfunkgerät kann die Genauigkeit der Standortermittlung auf unter 1 m erhöht werden.

Ist das Mobilfunkgerät selbst mit keiner Einrichtung zur ei­ genen Standortermittlung ausgestattet, kann beispielsweise über "Timing Advance" im GSM-System die Entfernung des Endge­ räts 5 zur Basisstation ermittelt werden. In diesem Fall kann dann auf dem Mobilfunkgerät ein Kartenausschnitt des gesamten Gebiets dargestellt werden und die Entfernung als Kreis mit entsprechendem Radius um die jeweilige Basisstation auf dem Display überlagert werden. Abhängig von den Zellgrößen des zellularen Systems können mehr oder weniger große Abstände zur Basisstation auftreten. Der Standort liegt dabei auf der Kurve des dargestellten Kreises um die Basisstation. Die ma­ ximale Ungenauigkeit beträgt nach diesem Verfahren das Dop­ pelte des Radius plus der Unsicherheit bei der Kalkulation des "Timing Advance"-Wertes und Verfälschung durch Mehrwege- Ausbreitung bzw. Reflektionen. In Innenstadtbereichen mit sehr kleinen Zellen ist somit auch eine relativ genaue Posi­ tionsbestimmung möglich.

Über eine Anvisierung von mehreren Basisstationen in einem Bereich, in dem sich die Zellen der Basisstation überlappen, ist im Übrigen damit eine genaue Standortbestimmung möglich, da sich der Standort an den Schnittstellen der jeweiligen Kreise um die Basisstationen befinden muss. Eine derartige Ermittlung des Standorts durch das Mobilfunksystem selbst, ermöglicht folglich auch eine Standortbestimmung bei günsti­ geren Mobilfunkgeräten, welche nicht mit GPS ausgestattet werden.

Wird zunächst das gesamte in der Basisstation 2 gespeicherte Gebiet 13 auf dem Display 6 gemeinsam mit dem Entfernungs­ kreis zur Basisstation 2 dargestellt, so kann dann beispiels­ weise der Benutzer aufgrund dieser ersten groben Information anhand der Karteninformation und der Umgebung(z. B. anhand von markanten Gebäuden oder Straßennamen) ggf. seinen Stand­ ort selbst feststellen und durch geeignete Mittel, beispiels­ weise über die Tastatur oder eine Cursorsteuerung, am Mobil­ funkgerät 5 die genaue Position auf dem Entfernungskreis ein­ geben. Der so ermittelte Standort wird dann an die Basissta­ tion 2 übergeben und von dort, in einer entsprechend vergrö­ ßerten und angepassten Darstellung, nur noch der Kartenaus­ schnitt aus dem Umgebungsbereich 9 des Mobilfunkgeräts 5 an das Mobilfunkgerät 5 aktuell übertragen. In diesem Kartenaus­ schnitt wird weiterhin der Entfernungkreis - bzw. der ent­ sprechende Abschnitt des Kreises innerhalb des Kartenaus­ schnitts - angezeigt, sodass der Benutzer immer wieder seinen Standort nachkorrigieren kann und so die Karte entsprechend der Bewegung des Benutzers mit dem Mobilfunkgerät 5 nachge­ führt wird. Diese Nachführung erfolgt bei einem Mobilfunkge­ rät 5 mit automatischer exakter Standortbestimmung selbstver­ ständlich sinnvollerweise automatisch.

Außerdem weist das Mobilfunkgerät 5 eine Hall-Sonde (nicht dargestellt) auf, mit der die Ausrichtung des Mobilfunk­ geräts, d. h. die Himmelsrichtung, in die der Benutzer schaut, ermittelt wird. Anhand dieser Informationen wird die Karte auf dem Display automatisch der jeweiligen tatsäch­ lichen Blickrichtung nachgeführt, sodass die Informationen in Richtung zum oberen Rand des Displays 6 immer direkt vor dem Benutzer liegen. Der Benutzer kann so z. B. als Fußgänger in unbekannter Umgebung, beispielsweise im Innenstadtbereich, stets darüber informiert werden, in welche Richtung er gehen muss, und zwar auch im Dunkeln und ohne auf bestimmte Merkma­ le wie Straßenschilder oder Gebäude achten zu müssen.

Bei einer Bewegung des Mobilfunkgeräts 5 von einer Zelle 10, 11, 12 in eine andere erfolgt automatisch eine Übergabe an die entsprechende Basisstation 1, 2, 3, wobei automatisch von dieser neuen Basisstation 1, 2, 3 dann die Umgebungsinfor­ mationen geliefert werden. Ein solches "hand over" erfolgt auch beim Übergang von einer Basisstation eines BSS zu einer Basisstation eines anderen BSS, wobei dieser Übergang durch die jeweiligen BSC's verwaltet wird, die - wie in der Figur durch den Doppelpfeil dargestellt - mit dem Netz verbunden sind.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Mobilfunkgerät 5 zur Navigation in einem Kraftfahrzeug ver­ wendet. Das Kraftfahrzeug weist hierzu eine Navigations­ einrichtung auf, welche an die Standardschnittstelle eines für den Freisprechbetrieb ohnehin im Kfz befindliches Car-Kit angeschlossen ist. Dieses Navigationsgerät besteht in erster Linie aus einem Sprach-Ein-/Ausgabesystem zur Eingabe und Ausgabe der Start- und Zielkoordinaten, einem größeren sepa­ raten Display sowie dem Anschluss an das Car-Kit. Über die Schnittstelle bzw. die sonstigen Komponenten wie Mikrofon, Lautsprecher, Verstärker, DSP des Car-Kits steht bei einge­ stecktem Mobilfunkgerät dem Benutzer ein äußerst kostengün­ stiges, aber auch gleichzeitig komfortables Navigationssystem zur Verfügung, welches ständig aktuelle Daten liefert. Insbe­ sondere kann von der Navigationseinrichtung innerhalb kürze­ ster Zeit auf Bauarbeiten im Straßenbereich, auf Unfälle oder Staus im Bereich der jeweils durchfahrenen Zellen reagiert werden. Auf Anfrage oder automatisch können über das Mobil­ funknetz auch im Vorgriff Informationen von anderen Basissta­ tionen entlang des geplanten Weges abgefragt werden, um so eventuell bei kurzfristig auftretenden Hindernissen den be­ troffenen Bereich weiträumig zu umgehen.

Bezugszeichenliste

1

Basisstation

2

Basisstation

3

Basisstation

4

Base Station Controller (BSC)

5

Endgerät/Mobilfunkgerät

6

Display

7

Tastatur

8

Sende-/Empfangseinrichtung

9

Umgebungsbereich

10

Zelle

11

Zelle

12

Zelle

13

Gebiet

14

Datenleitung

Claims (20)

1. Verfahren zur Übertragung von Umgebungsinformationen, bei welchem für verschiedene Basisstationen (1, 2, 3) eines zel­ lularen Mobilfunksystems Umgebungsinformationen bezüglich ei­ nes Gebiets (13), welches an die jeweils zu der Basisstation (1, 2, 3) gehörige Zelle (10, 11, 12) angepasst ist, gespei­ chert werden und diese Umgebungsinformationen von der Basis­ station (1, 2, 3) zumindest partiell an ein sich in der je­ weiligen Zelle (10, 11, 12) befindliches Endgerät (5) gesen­ det werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen kartografische Informationen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Umgebungsinformationen für die einzel­ nen Basisstationen (1, 2, 3) dezentral bei den Basisstationen (1, 2, 3) gespeichert werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vom Mobilfunksystem und/oder vom Endgerät (5) der Standort des Endgeräts (5) ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen vor dem Übersenden von der Basisstation (1, 2, 3) an das Endgerät (5) und/oder vor der Ausgabe durch das Endgerät (5) in Abhängigkeit vom Standort des Endgeräts (5) und/oder von Vorgaben eines Nutzers des Endgeräts (5) und/oder vom Zeitpunkt der Übermittlung ausge­ wählt und/oder angepasst werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Endgerät (5) auf einem Display (6) ei­ nen Kartenausschnitt von der Umgebung des Standorts ausgibt, wobei der Standort in dem dargestellten Kartenausschnitt an­ gezeigt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass bei einer Bewegung des End­ geräts (5) der Kartenausschnitt automatisch angepasst wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, das vom Mobilfunksystem und/oder vom Endgerät (5) die räumliche Ausrichtung des Endgeräts (5) ermittelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Umgebungsinformationen die räumliche Ausrichtung des Endgeräts ausgegeben wird und/oder die ausgegebenen Umge­ bungsinformationen an die räumliche Ausrichtung des Endgeräts angepasst werden.

10. Navigationsverfahren, bei welchem automatisch bei einer Bewegung eines Objekts von einem Startort zu einem Zielort der Standort des Objekts ermittelt und unter Verwendung von kartografischen Informationen über die Umgebung des Standorts ein optimaler Weg zum Zielort ermittelt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen um den je­ weiligen Standort nach einem Verfahren gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 9 ermittelt werden.

11. Navigationsverfahren nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass vom Endgerät (5) für eine Routenpla­ nung über das Mobilfunknetz kartografische Informationen von mehreren Basisstationen zwischen dem Startort und dem Zielort abgefragt werden.

12. Endgerät (5) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit Mitteln zum Empfang von Umgebungs­ informationen von einer Basisstation (1, 2, 3) eines Mobil­ funknetzes und mit einer Ausgabeeinrichtung (6) zur Ausgabe der Umgebungsinformationen.

13. Endgerät nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bestimmung des Standorts des Endgeräts (5).

14. Endgerät nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bestimmung der räumlichen Aus­ richtung des Endgeräts (5).

15. Endgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Bestimmung der räumlichen Ausrich­ tung des Endgeräts (5) ein Magnetfeldmeßgerät umfasst.

16. Endgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (5) ein Mobilfunkgerät (5) ist.

17. Navigationseinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 10 mit einem Endgerät (5) nach einem der An­ sprüche 12 bis 16.

18. Navigationseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Navigationseinrichtung eine Stan­ dardschnittstelle zu dem Endgerät umfasst.

19. Mobilfunknetz-Basisstation zur Durchführung eines Verfah­ rens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einem Speicher zum Speichern von Umgebungsinformationen aus einem Gebiet, wel­ ches an die jeweils von der Basisstation (1, 2, 3) bediente Zelle (10, 11, 12) angepasst ist, und Mitteln um diese Umge­ bungsinformationen zumindest partiell an ein sich in der Zel­ le (10, 11, 12) befindliches Endgerät (5) zu senden.

20. Basisstation nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, dass die Basisstation (1, 2, 3) Mittel aufweist, um aus den gespeicherten Umgebungsinformationen zur Übersendung an das Endgerät (5) partiell Umgebungsinformationen in Abhän­ gigkeit vom Standort des jeweiligen Endgeräts (5) innerhalb der Zelle (10, 11, 12) und/oder von Vorgaben eines Nutzers des Endgeräts (5) und/oder vom Zeitpunkt der Übermittlung auszuwählen und/oder anzupassen.