DE10193220B3 - Verfahren und System zum Verteilen von Positionsdaten - Google Patents
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Abstract
Description
- Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Informationsgerätesystem (”information appliance system”) und insbesondere auf ein Verfahren und ein System zum Verteilen von Positionsinformation.
- Hintergrund der Erfindung
- Navigationspositionsvorrichtungen werden derzeit in zahlreichen Vorrichtungen verwendet, um Positionsdaten für verschiedene Zwecke zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise werden globale Positionierungssysteme (”global positioning systems” (GPS)) derzeit in Land-, See- und Luftfahrzeugen verwendet, um eine genaue dreidimensionale Lokalisierung überall in der Welt zur Verfügung zu stellen. Ebenso verwenden Anwendungen Positionsdaten zum Beispiel für Dinge, wie ortsspezifische Wetter- und Navigationshilfen in Automobilen.
- Derzeit kann auf Positionsdaten von zahlreichen Navigationspositionsvorrichtungen durch eine Vorrichtung oder eine Anwendung zugegriffen werden, wobei die Vorrichtung oder die Anwendung direkt mit der Quelle der Positionsdaten kommuniziert. Dabei werden Ressourcen stark beansprucht, beispielsweise die Verarbeitungsleistung und der Speicher, damit Navigationspositionsvorrichtungen mit jeder Positionsvorrichtung direkt und simultan kommunizieren können. Ebenso kann eine Anwendung Positionsdaten empfangen, denen eine ausreichende Auflösung fehlt oder die für die Zwecke der Anwendung zu detailliert sind. Dies erzeugt weitere Ineffizienzen, wenn Information verarbeitet wird, die eventuell nicht nützlich ist.
- Die Offenlegungsschrift
WO 98/49577 - J. B. Alegiani et al., ”An In-Vehicle Navigation and Information System Utilizing Defined Software Services” IEEE Vehicle Navigation and Information Systems Conference, 11.–13. September 1989, Seiten A3 bis A8, beschreiben unter anderem eine hardwareunabhängige Verteilung von Positionsinformationen.
- Entsprechend gibt es ein deutliches Bedürfnis nach einem Verfahren und einem System zum Überwinden der Mängel des oben beschriebenen Standes der Technik.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen:
-
1 zeigt ein beispielhaftes Informationsgerätesystem; -
2 zeigt eine Anwenderknotenvorrichtung eines beispielhaften Informationsgerätesystems; -
3 zeigt einen lokalen Knoten eines beispielhaften Informationsgerätesystems; -
4 zeigt einen regionalen Knoten eines beispielhaften Informationsgerätessystems; -
5 zeigt ein Blockdiagramm eines Navigationspositionsgenerators; -
6 zeigt eine beispielhafte Zusammenstellung von Positionsdaten; und -
7 zeigt ein Leiterdiagramm für eine Ausführungsform der Erfindung. - Es sollte klar sein, dass im Sinne der Einfachheit und der Klarheit der Darstellung in der Zeichnung gezeigte Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Beispielsweise sind die Dimensionen von einigen der Elemente in Bezug auf alle anderen übertrieben. Weiterhin wurden Bezugszeichen in den Figuren wiederholt, wo dies geeignet erschien, um sich entsprechende Elemente zu bezeichnen.
- Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 zeigt ein beispielhaftes Informationsgerätesystem100 . In1 sind Beispiele von Komponenten eines Informationsgerätesystems100 dargestellt, die eine Mehrzahl von Servern102 umfassen, die mit einem regionalen Knoten104 verbunden sind, und eine Mehrzahl von lokalen Knoten106 , die mit dem regionalen Knoten104 verbunden sind. Es kann eine beliebige Anzahl von Servern102 , regionalen Knoten104 und lokalen Knoten106 innerhalb des Informationsgerätesystems100 geben. Der regionale Knoten104 kann mit einem Netzwerk verbunden sein, wie zum Beispiel dem Internet114 , sowie mit einer beliebigen Anzahl von Concierge-Diensten (”concierge services”)112 . - Ohne Beschränkung kann der lokale Knoten
106 eine Telefonzelle, ein Zellenort, ein lokales Netzwerk (”local area network” (LAN)), eine Telefongesellschaft, eine Kabelgesellschaft, ein Satellit oder ein beliebiger anderer Informationsdienst, eine Struktur oder eine Einheit sein, die Information senden, empfangen und übermitteln kann. Ein Informationsdienst kann ein beliebiger gewünschter Dienst sein, einschließlich, jedoch nicht ausschließlich, Telekommunikation, Breitbandkommunikation, Unterhaltung, Fernsehen, Radio, aufgezeichnete Musik, Filme, computerbasierte Spiele, Internet und andere Typen öffentlicher, privater, persönlicher, kommerzieller, der Regierung zugehöriger und militärischer Kommunikationen. - Der lokale Knoten
106 ist mit einer beliebiger Anzahl von Anwenderknoten108 über eine Drahtleitung oder über drahtlose Schnittstellenmittel verbunden. In der Ausführungsform, die in1 gezeigt ist, enthält der Anwenderknoten108 eine Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 (in2 gezeigt), die angeordnet ist, um Information unter Verwendung von drahtlosen Kommunikationsmitteln zu senden und zu empfangen. Der Anwenderknoten108 kann ohne Beschränkung ein Auto, einen Lastwagen, einen Bus, ein Flugzeug, ein Boot, ein zellulares Handgerät, einen persönlichen digitalen Assistenten (”personal digital assistant” (PDA)), eine von Hand gehaltene (”hand-held”) tragbare Vorrichtung, einen Computer und dergleichen enthalten. Ohne Beschränkung kann die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 ein integrierter Teil des Anwenderknotens108 , in einem Fahrzeug oder einer anderen mobilen Vorrichtung angebracht, von dem Anwender des Informationsgerätesystems100 getragen und dergleichen sein. Der Anwenderknoten108 kann mehr als eine Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 enthalten. - Der Anwenderknoten
108 kann über die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 auch Daten von beziehungsweise zu Vorrichtungen und Diensten senden und empfangen, die von dem lokalen Knoten106 verschieden sind. Beispielsweise kann die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 Daten von beziehungsweise zu einem Satelliten110 , anderen Anwenderknoten108 , anderen Anwenderknotenkommunikationsvorrichtungen109 und dergleichen senden und empfangen. - Das Informationsgerätesystem
100 einschließlich Anwenderknoten108 und Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 sind geeignet, Audiodaten in einer beliebigen Anzahl von Kodierverfahren von einer beliebigen Anzahl von Quellen zu verwenden, die ADPCM, CD-DA, ITU G.711, G.722, G.723 & G.728, MPEG I, II & III, AC-3, AIFF, AIFC, AU, reine Stimme (”pure voice”), Echt-Audio (”real audio”) und WAV enthalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind. - Das Informationsgerätesystem
100 einschließlich Anwenderknoten108 und Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 sind geeignet, Videodaten in einer beliebigen Anzahl von Kodierverfahren von einer beliebigen Anzahl von Quellen zu verwenden, die ITU H.261 & H.263, Motion JPEG, MPEG-1, MPEG-2 und MPEG-4, Cinepak, ClearVideo, Sony DV, Indeo, Real Video, Sorensen und VDOLive enthalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind. - Zusätzlich ist das Informationsgerätesystem
100 in der Lage, Audio- und Videodaten in einer beliebigen Anzahl von Formaten von einer beliebigen Anzahl von Quellen zu verwenden, die USB, IEEE 1394–1995 und IEEE 802.x enthalten jedoch nicht darauf beschränkt sind, und Protokolle verwenden, wie zum Beispiel HTTP, TCP/IP und UDP/IP. -
2 zeigt eine Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 von einem beispielhaften Anwenderknoten108 eines beispielhaften Informationsgerätesystems100 . Die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 kann ohne Beschränkung innerhalb des Anwenderknotens108 angeordnet, ein integrierter Teil eines Anwenderknotens und dergleichen sein. Beispielsweise kann die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Automobil, einem Boot oder einem Flugzeug angebracht sein, von einem Anwender getragen werden, an einem stationären Ort angeordnet sein und dergleichen. Wie in2 gezeigt ist, umfasst die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 einen Prozessor120 mit zugeordneten Anwenderknotensteuerungsalgorithmen126 und einem Anwenderknotenspeicher128 . Der Anwenderknotenspeicher128 kann einen Random-Access-Speicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (”read only memory” (ROM)) und anderer Speicher, wie zum Beispiel eine Festplatte, eine Floppy-Disk und/oder andere geeignete Speichertypen enthalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Prozessor120 und der Anwenderknotensteuerungsalgorithmus126 kann eine Kommunikation mit anderen in1 gezeigten Knoten in Übereinstimmung mit geeigneten Programmen, die in dem Anwenderknotenspeicher128 gespeichert sind, veranlassen und ausführen. - Die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung
109 umfasst auch eine Anwenderschnittstellenvorrichtung130 , die ohne Beschränkung eine fühlbare Schnittstelle134 , ein Mikrophon133 , Lautsprecher132 , eine beliebige Anzahl von Anzeigen131 und dergleichen enthalten kann. - Die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung
109 umfasst auch einen Sender/Empfänger122 zum Senden und Empfangen von Kommunikationen über ein drahtloses Signal144 zwischen den verschiedenen in1 dargestellten Knoten. Der Sender/Empfänger122 erleichtert auch die Kommunikation zwischen anderen Vorrichtungen über das drahtlose Signal159 , beispielsweise Satelliten110 und dergleichen. Kommunikationen werden über eine oder mehrere Antennen142 gesendet und empfangen, die eine beliebige einzelne oder eine Kombination aus einer festen, einer steuerbaren, einer ungerichteten oder einer phasengesteuerten Antenne enthalten kann. Eine steuerbare Antenne kann eine elektronisch steuerbare Antenne, eine physisch steuerbare Antenne und dergleichen enthalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 kann auch einen Navigationspositionsgenerator200 enthalten, der unten genauer beschrieben wird. - Die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung
109 kann auch eine Intra-Fahrzeugschnittstelle136 umfassen, die eine Antenne160 enthält. Die Intra-Fahrzeugschnittstelle136 ist für eine kurzreichweitige drahtlose Kommunikation über ein drahtloses Signal161 mit anderen drahtlosen Vorrichtungen138 und Sensoren140 geeignet, beispielsweise zellularen Handgeräten, Computern, Pagern, PDAs, Spielen, Druckern, Faxgeräten, TV, Bluetooth, Fahrzeugzustandssensoren und dergleichen. Die drahtlose Vorrichtung138 kann eine Antenne162 aufweisen und über ein drahtloses Signal163 kommunizieren. Der Sensor140 kann eine Antenne164 haben und über ein drahtloses Signal165 kommunizieren. - Bei einer Ausführungsform können die verschiedenen Komponenten und Systeme in
2 miteinander über eine Leitungsverbindung135 kommunizieren, beispielsweise einen Leistungs-/Daten-/Steuerungs-Bus und dergleichen. Bei einer anderen Ausführungsform können die verschiedenen Komponenten in2 über eine drahtlose Verbindung kommunizieren. -
3 zeigt einen lokalen Knoten106 eines beispielhaften Informationsgerätesystems100 . Wie in3 gezeigt ist, umfasst der lokale Knoten106 einen Prozessor121 mit zugeordneten Lokalknoten-Steuerungsalgorithmen146 und Lokalknotenspeicher148 . Der Lokalknotenspeicher148 kann einen Random-Access-Memory (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (”read only memory” (ROM)) und andere Speicher umfassen, wie zum Beispiel eine Festplatte, eine Floppy-Disk und andere geeignete Speichertypen, wobei er jedoch nicht darauf beschränkt ist. Der Prozessor121 und Lokalknotensteuerungsalgorithmen146 können mit anderen in1 gezeigten Knoten eine Kommunikation in Übereinstimmung mit geeigneten Programmen veranlassen und ausführen, die in dem Lokalknotenspeicher148 gespeichert sind. - Der lokale Knoten
106 enthält auch eine beliebige Anzahl von Sendern/Empfängern175 zum Senden und Empfangen von Kommunikationen über das drahtlose Signal144 von einer beliebigen Anzahl von Anwenderknoten108 . Die Kommunikationen werden über Antennen166 gesendet und empfangen. - Der lokale Knoten
106 enthält auch eine beliebige Anzahl von Sender/Empfängern176 zum Senden und Empfangen von Kommunikationen über drahtlose Signale168 von einer beliebigen Anzahl von regionalen Knoten104 . Die Kommunikationen werden über eine Antenne167 gesendet und empfangen. Wie in3 gezeigt ist, können die verschiedenen Komponenten und Systeme auch über erdgebundene Verbindungen, Leitungsverbindungen und dergleichen mit anderen lokalen Knoten106 und regionalen Knoten104 kommunizieren. - Bei einer Ausführungsform können die verschiedenen Komponenten und Systeme in
3 miteinander über eine Leitungsverbindung135 kommunizieren, zum Beispiel über einen Leistungs-/Daten-/Steuerungs-Bus und dergleichen. Bei einer anderen Ausführungsform können die verschiedenen Komponenten und Systeme in3 über eine drahtlose Verbindung kommunizieren. -
4 zeigt einen regionalen Knoten104 eines beispielhaften Informationsgerätesystems100 . Wie in4 gezeigt ist, umfasst der regionale Knoten104 einen Prozessor123 mit zugeordneten Regionalknoten-Steuerungsalgorithmen150 und Regionalknotenspeicher152 . Der Regionalknotenspeicher152 kann einen Random-Access-Memory (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (”read only memory” (ROM)) und andere Speicher, wie zum Beispiel eine Festplatte, eine Floppy-Disk und andere geeignete Speichertypen umfassen, wobei er jedoch nicht darauf beschränkt ist. Der Prozessor123 und die Regionalknoten-Steuerungsalgorithmen150 können Kommunikationen mit anderen in1 gezeigten Knoten in Übereinstimmung mit den geeigneten Programmen veranlassen und ausführen, die im Regionalknotenspeicher152 gespeichert sind. - Der regionale Knoten
104 enthält auch eine beliebige Anzahl von Sendern/Empfängern177 zum Senden und Empfangen von Kommunikationen über das drahtlose Signal171 von einer beliebigen Anzahl von lokalen Knoten106 . Die Kommunikationen werden über eine Antenne170 gesendet und empfangen. - Der regionale Knoten
104 enthält auch eine beliebige Anzahl von Sendern/Empfängern178 zum Senden und Empfangen von Kommunikationen über ein drahtloses Signal168 von einer beliebigen Anzahl von regionalen Knoten104 , Servern102 und dergleichen. Die Kommunikationen werden über die Antenne169 gesendet und empfangen. Wie in4 gezeigt ist, können die verschiedenen Komponenten und Systeme auch über erdgebundene Verbindungen, Leitungsverbindungen und dergleichen mit anderen lokalen Knoten106 und regionalen Knoten104 kommunizieren. - Bei einer Ausführungsform können die verschiedenen Komponenten und Systeme in
4 miteinander über eine Leitungsverbindung135 kommunizieren, zum Beispiel einen Leistungs-/Daten-/Steuerungs-Bus und dergleichen. Bei einer anderen Ausführungsform können die verschiedenen Komponenten und Systeme in4 über eine drahtlose Verbindung kommunizieren. -
5 zeigt ein Blockdiagramm eines Navigationspositionsgenerators200 . Wie in5 gezeigt ist, umfasst der Navigationspositionsgenerator200 ein Positionsdienstmodul202 , das mit einem oder mehreren Positionssitzungsmodulen204 ,206 verbunden ist. Das Positionsdienstmodul202 und die Positionssitzungsmodule204 ,206 können Softwaremodule, fest verdrahtete Module und dergleichen sein. Der Positionsgenerator200 kann mit dem Anwenderknoten108 , der Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 und dergleichen gekoppelt sein und verwendet werden, um die Position eines Anwenderknotens108 zu definieren. - Das Positionsdienstmodul
202 ist auch mit einer Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 verbunden. Wie in5 gezeigt ist, kann die Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 eine oder mehrere Quellen, Vorrichtungen, Softwaremodule und dergleichen umfassen, die Positionsinformation oder eine beliebige Komponente einer Kommunikationsinformation zur Verfügung stellen. Ein Teil der Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 kann Quellen oder Vorrichtungen enthalten, die mit dem Anwenderknoten108 verbunden sind oder ein integrierter Teil davon sind. Ebenfalls kann ein Teil der Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 Quellen oder Vorrichtungen enthalten, die außerhalb des Anwenderknotens108 angeordnet sind. - Beispiele der Vielzahl von Navigationspositionsquellen
208 , die mit dem Anwenderknoten108 verbunden sind, sind, ohne Beschränkung, Geschwindigkeitsmesser222 , Kompass224 , Gissung (”dead reckoning”)226 , Gyroscope228 , Höhenmesser230 und dergleichen. Die Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 , die mit dem Anwenderknoten108 verbunden sind, erzeugen intern Positionsdaten für das Positionsdienstmodul202 . - Beispiele von Quellen und Vorrichtungen, die außerhalb des Anwenderknotens
108 angeordnet sind, sind, ohne Beschränkung, Global-Positionsierungssystem-Einheit (”global positioning system (GPS) unit”)220 , differenzielles GPS232 , Telefonzellen234 (Quelle mit fester Position) und SNAPTRACKTM236 (Snaptrack Inc., 4040 Moorpark Ave., Suite250 , San Jose, CA 95117) umfassend eine terrestrische zellulare Triangulation und dergleichen. Der Anwenderknoten108 im Allgemeinen und insbesondere das Positionsdienstmodul208 sind so angeordnet, dass sie Positionsdaten von der Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 empfangen können, die außerhalb des Anwenderknotens108 angeordnet sind. - Die anderen Navigationspositionsquellen können ohne Beschränkung eine Luftgeschwindigkeitsvorrichtung, eine Dopplervorrichtung, ein Inklinometer, ein Beschleunigungsmesser, eine beliebige Kombination von optischen Sendern, Empfängern, Reflektoren, ein optisch lesbares Tag (”tag”) und dergleichen enthalten. Die festen Positionsquellen können auch Vorrichtungen enthalten, die tatsächlich nicht fest sind, jedoch eine relativ feste Position bezüglich des Anwenderknotens haben, beispielsweise ein Fährschiff, ein Untergrundfahrzeug und dergleichen.
- Wie in
5 gezeigt ist, können die Positionssitzungsmodule204 ,206 mit einer oder mehreren Anwendungen210 bis216 verbunden sein, die ohne Beschränkung Softwareanwendungen, Anwendungen innerhalb des Anwenderknotens108 oder der Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 , Anwendungen außerhalb des Anwenderknotens108 oder der Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 , Nicht-Software-Anwendungen, wie zum Beispiel fest verdrahtete Vorrichtungen, Navigationsanwendungen, Werbungsanwendungen, Unterhaltungsanwendungen, kommerzielle Dienste (Treibstoff, Filme, Restaurants und dergleichen), Sicherheitsanwendungen, Sicherungsanwendungen, Verkehrsanwendungen und dergleichen enthalten. Ohne Beschränkung kann jede Vorrichtung, jedes Softwaremodul, jedes Programm und dergleichen, die oder das Positions- oder Navigationsinformation benötigt, als eine Anwendung enthalten sein. - Im Betrieb ist die Vielzahl von Navigationspositionsquellen
208 angeordnet, um Positionsdaten wenigstens einem Positionsdienstmodul202 zur Verfügung zu stellen. Das Positionsdienstmodul202 ist angeordnet, um Positionsdaten und angesammelte Positionsdaten von jeder der Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 zu erhalten, um eine Zusammensetzung von Positionsdaten240 zu bilden. Die Zusammensetzung von Positionsdaten240 wird dann an eine oder mehrere anfragende Anwendungen über das Positionssitzungsmodul204 gesendet. - Das Positionsdienstmodul
202 arbeitet auch zum Identifizieren von fehlerhaften Positionsdaten von einer oder mehreren der Mehrzahl von Navigationspositionsquellen208 und zum Eliminieren solcher fehlerhaften Positionsdaten von der Zusammensetzung von Positionsdaten240 . Das Positionsdienstmodul202 kann auch eine ”Gesundheitsprüfung” (”sanity checking”) bezüglich Positionsdaten von der Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 durchführen, wobei Diskrepanzen zwischen Positionsdaten aufgelöst werden und, wenn erforderlich, gewisse Positionsdaten verworfen werden. Beispielsweise ist Steuerkursinformation (”heading information”) von der GPS-Einheit220 in signifikanter Weise genauer, wenn sich die GPS-Einheit bewegt, als wenn sie stationär ist. Wenn die Geschwindigkeit des Anwenderknotens108 auf ”0” absinkt, sollte daher das Positionsdienstmodul202 dazu übergehen, Steuerkurspositionsdaten (”heading position data”) abzumessen (”compass”)224 , da Steuerkurspositionsdaten der GPS-Einheit220 fehlerhaft sein können. Andererseits sind bei höheren Geschwindigkeiten die Steuerkurspositionsdaten der GPS-Einheit220 in signifikanter Weise genauer als die Steuerkurspositionsdaten vom Abmessen224 . - Die Vielzahl von Navigationspositionsquellen kann auch ihre eigene Fehlerinformation erzeugen, die den Grad der Zuverlässigkeit, der Auflösung, der Genauigkeit und dergleichen enthalten kann, jedoch nicht darauf beschränkt ist.
-
6 zeigt eine beispielhafte Zusammensetzung von Positionsdaten240 . Wie in6 gezeigt ist, umfasst die Zusammensetzung von Positionsdaten240 verschiedene Komponenten von Positionsdaten, einschließlich und ohne Beschränkung die Höhe242 , die zweidimensionale (2-D) Position244 , die Geschwindigkeit246 , den Steuerkurs (”heading”)248 , den Zeitstempel (”timestamp”)250 und dergleichen. Die Zusammensetzung der Positionsdaten240 kann ohne Einschränkung eine oder mehrere der Komponenten von Positionsdaten enthalten, die in6 gezeigt sind, zusätzlich zu anderen Komponenten von Positionsdaten, zum Beispiel Luftfahrtdaten, wie Luftgeschwindigkeit, nautische Daten, wie Relativgeschwindigkeit bezüglich einer Wasseroberfläche und dergleichen. Beliebige Komponenten von Positionsdaten, die eine Position, eine Orientierung und dergleichen des Anwenderknotens108 anzeigen, können in der Zusammensetzung von Positionsdaten240 enthalten sein. Bei einer Ausführungsform kann die Zusammensetzung von Positionsdaten240 Positionsdaten von einer oder mehreren der Mehrzahl von Navigationspositionsquellen208 umfassen. - Der Zeitstempel
250 zeigt die Zeit an, zu der die Positionsdaten aufgenommen wurden. Beispielsweise stellt GPS eine Zeit zur Verfügung, zu der die GPS-Position aufgenommen wurde. Der Zeitstempel250 gestattet dem Positionsdienstmodul202 , Latenzzeiten bei ”End-to-end”-Kommunikationen von Positionsdaten von der Mehrzahl von Navigationspositionsquellen208 zu Anwendungen210 bis216 zu eliminieren oder zu kompensieren. Unter Verwendung des Zeitstempels250 kann das Positionsdienstmodul202 die Zusammensetzung von Positionsdaten240 zur Verfügung stellen, die Positionsdaten von jeder der Mehrzahl von Navigationspositionsquellen208 widerspiegelt, die zu demselben Zeitpunkt aufgenommen wurden. - Das Positionssitzungsmodul
204 ,206 ist angeordnet, um die Zusammensetzung von Positionsdaten240 zu empfangen und die Zusammensetzung von Positionsdaten an eine beliebige der Vielzahl von Anwendungen210 bis216 zu senden. Bei einer Ausführungsform verwendet eine Anwendung die Zusammensetzung von Positionsdaten240 , um eine Position des Anwenderknotens108 zu definieren. Die Position des Anwenderknotens108 kann eine Relative bezüglich eines festen Punktes sein, beispielsweise einer Tankstelle, eines Regierungsgebäudes, einer Sehenswürdigkeit und dergleichen. Ebenfalls kann die Position des Anwenderknotens als Koordinaten vorliegen, beispielsweise geographische Länge, geographische Breite, Höhe, geographische Meereshöhe und dergleichen. - Das Vereinigen und das Zusammenziehen der Positionsdaten von einer Vielzahl von Navigationspositionsquellen
208 hat den Vorteil, dass das Erfordernis entfällt, dass individuelle Anwendungen direkt mit Positionsdaten kommunizieren und mit diesen umgehen. Dies hat den weiteren Vorteil, dass erforderliche Verarbeitungsleistung und erforderlicher Speicher verringert werden, um den Anwendungen210 bis216 Positionsdaten zur Verfügung zu stellen. Noch ein weiterer Vorteil besteht in der Verringerung der Zeitverzögerung beim Bereitstellen genauer Positionsdaten für Anwendungen210 bis 216, indem das Erfordernis entfällt, dass Anwendungen210 bis216 individuell mit Positionsdaten umgehen. -
7 zeigt ein Leiterdiagramm300 für eine Ausführungsform der Erfindung. Signale zwischen Anwendungen, dem Positionssitzungsmodul204 , dem Positionsdienstmodul202 und individuellen Navigationspositionsquellen320 ,321 ,322 werden mit der Zeit auf der vertikalen Achse dargestellt. - Wie in
7 gezeigt ist, registriert sich eine Anwendung212 bei dem Positionsdienstmodul202 , wenn sie in einen On-line-Zustand gebracht wird oder aktiviert wird, indem ein Anfragepositionssitzungsmodulsignal302 zu dem Positionsdienstmodul202 gesendet wird. Als Wirkung erfolgt eine Anfrage durch die Anwendung212 nach der Zusammensetzung von Positionsdaten240 von dem Positionsdienstmodul202 . In das Anfragepositionssitzungsmodulsignal302 kann die Anwendung212 Positionsdatenkriterien (das heißt ”spezielle Bedürfnisse”) einfügen, zum Beispiel eine durch die Anwendung spezifizierte Frequenz zum Aktualisieren von Positionsdaten, eine durch die Anwendung spezifizierte Genauigkeit von Positionsdaten, einen Typ von Positionsdaten, eine oder mehrere Komponenten der Zusammensetzung von Positionsdaten, eine Auflösung der Zusammensetzung von Positionsdaten, Positionsdaten von einer oder mehreren spezieller Navigationspositionsquellen208 und dergleichen. - Wenn eine Anwendung keine Positionsdatenkriterien spezifiziert, so wird die Anwendung die Zusammensetzung von Positionsdaten
240 von einer oder mehreren Navigationspositionsquellen208 ohne die Garantie erhalten, dass Positionsdaten von irgendeiner speziellen Navigationspositionsquelle oder Vorrichtung kommen. Bei der Abwesenheit von Positionsdatenkriterien wird die Anwendung212 die ”besten Positionsdaten” empfangen, die verfügbar sind. Die ”besten Positionsdaten” können die genauesten verfügbaren Positionsdaten, die kostengünstigsten verfügbaren Positionsdaten und dergleichen enthalten, sind jedoch nicht darauf beschränkt. - Ohne Beschränkung kann die Anwendung
212 anfragen, dass die Zusammensetzung von Positionsdaten240 mit einer durch die Anwendung spezifizierten Frequenz von dem Positionssitzungsmodul204 zur Anwendung212 gesendet werden. Bei einem anderen Beispiel kann die Anwendung212 anfragen, dass die Zusammensetzung von Positionsdaten240 mit einer durch die Anwendung spezifizierten Genauigkeit von dem Positionssitzungsmodul204 zu der Anwendung212 gesendet werden. Bei noch einem anderen Beispiel kann die Anwendung212 anfragen, dass Daten von einer oder mehreren individuellen Navigationspositionsquellen320 ,321 ,322 von dem Positionssitzungsmodul204 zur Anwendung212 gesendet werden. - Bei einer anderen Ausführungsform kann die Anwendung
212 die Zusammensetzung von Positionsdaten240 vom Positionssitzungsmodul204 anfordern. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Anwendung212 die Zusammensetzung von Positionsdaten240 von einem oder mehreren der Vielzahl von Navigationspositionsquellen208 anfordern. - Nachfolgend wird das Positionsdienstmodul
202 das Signal304 senden, um die Anwendung212 zu informieren, dass das Positionssitzungsmodul204 erzeugt wird. Das Positionssitzungsmodul204 kann so konfiguriert werden, dass es die Zusammensetzung von Positionsdaten in Übereinstimmung mit den Positionsdatenkriterien empfängt und sendet, die durch die Anwendung212 spezifiziert sind. Die Anwendung212 wird dann als ein ”Zuhörer” (”listener”) über das Signal306 zu dem Positionssitzungsmodul204 zugefügt, was bedeutet, dass die Anwendung212 so konfiguriert wird, dass sie die Zusammensetzung von Positionsdaten240 von dem Positionssitzungsmodul204 empfängt. Das Positionssitzungsmodul204 kann die Zusammensetzung von Positionsdaten240 zu einer oder mehreren Anwendungen210 bis216 verteilen. - Da das Positionssitzungsmodul
204 wenigstens eine Anwendung212 aufweist, die eine Zusammensetzung von Positionsdaten anfordert, wird das Positionssitzungsmodul204 ein Signal308 zu dem Positionsdienstmodul202 senden, wobei die Zusammensetzung von Positionsdaten240 angefordert wird. Das Signal308 kann periodisch oder kontinuierlich gesendet werden, abhängig von den Positionsdatenkriterien, die durch die bezüglich des Positionssitzungsmoduls204 teilnehmenden ”zuhörenden” (”listening”) Anwendungen212 spezifiziert sind. Das Positionsdienstmodul202 wird dann das Signal310 umfassend die Zusammensetzung von Positionsdaten240 in Übereinstimmung mit dem Signal308 von dem Positionssitzungsmodul204 senden. - Nachfolgend wird das Positionssitzungsmodul
204 das Signal312 mit der Zusammensetzung von Positionsdaten240 an die Anwendung212 senden. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine zusätzliche Anwendung214 bezüglich des Positionssitzungsmoduls204 teilnehmen. Jede beliebige Anzahl von Anwendungen kann bezüglich des Positionssitzungsmoduls204 teilnehmen, wodurch die Zusammensetzung von Positionsdaten240 empfangen wird. Im Allgemeinen spezifizieren Anwendungen, die bezüglich des Positionssitzungsmoduls204 teilnehmen, im Wesentlichen dieselben Positionsdatenkriterien. Signale308 ,310 und312 treten wiederholt wie benötigt auf, um die Anwendungen212 mit der Zusammensetzung von Positionsdaten240 zu versorgen. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Positionsdienstmodul202 ein oder mehrere Positionssitzungsmodule bezüglich ihrer Existenz aufrechterhalten, die konfiguriert sind, um die Zusammensetzung von Positionsdaten mit beliebigen speziellen Positionsdatenkriterien zu senden und zu empfangen, zum Beispiel häufig angeforderte Positionsdatenkriterien und dergleichen, selbst wenn keine Anwendungen derzeit als ”Zuhörer” teilnehmen. - Das Verteilen von zusammengesetzten Positionsdaten
240 von dem Positionssitzungsmodul204 zu den Anwendungen210 bis216 hat zahlreiche Vorteile einschließlich der Fähigkeit, geeignete zusammengesetzte Positionsdaten240 für eine Vorrichtung oder Anwendung zu sortieren und zu liefern, während Positionsdaten herausgefiltert werden, die für die Anwendung nicht relevant sind. Auf diese Weise werden Rechen-Ressourcen, wie zum Beispiel Verarbeitungsleistung und Speicher, effizienter genutzt, indem nicht relevante Positionsdaten nicht wiedergewonnen und zu den Anwendungen210 bis216 gesendet werden. Ein anderer Vorteil ist der, dass Anwendungen, die ähnliche Typen von Positionsdaten benötigen, Zusammensetzungen von Positionsdaten von einem einzigen Positionssitzungsmodul204 empfangen können, wodurch Rechen-Ressourcen erhalten bleiben und unnötige Positionsdaten für jene Anwendungen herausgefiltert werden. Das Positionssitzungsmodul204 stellt auch ein Sicherheitsniveau zur Verfügung. Wenn sich beispielsweise eine Anwendung ”falsch verhält”, kümmert sich das Positionssitzungsmodul204 um die fehlerhafte Anwendung, womit die Belastung von dem Positionsdienstmodul202 genommen wird. - Wenn die Anwendung
212 in einen Schlafzustand übergeht oder inaktiv wird, kann sie ein Signal314 senden, das das Positionssitzungsmodul204 anweist, die Anwendung212 als einen ”Zuhörer” zu entfernen. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn ein Anwender eine Anwendung deaktiviert oder wenn sich ein Anwenderknoten108 aus dem Bereich einer Telefonzelle oder eines festen Positionsdienstes, der eine bestimmte Anwendung zur Verfügung stellt, herausbewegt, wobei der Anwenderknoten108 nachfolgend nicht länger in der Lage ist, diese spezielle Anwendung zu verwenden. - Wie in
7 gezeigt ist, wird das Signal316 von dem Positionsdienstmodul202 zu dem Positionssitzungsmodul204 gesendet, um Zustandsänderungen der Navigationspositionsquelle anzuzeigen. Diese können ohne Beschränkung das Beenden des Dienstes von einer oder mehreren individuellen Navigationspositionsquellen320 ,321 ,322 , das Zufügen von einer oder mehreren individuellen Navigationspositionsquellen320 ,321 ,322 und dergleichen beinhalten. Unter Verwendung des Signals316 wird das Positionssitzungsmodul204 bezüglich Änderungen in den Positionsdaten benachrichtigt, die für das Positionsdienstmodul202 verfügbar sind. Wenn zum Beispiel die GPS-Einheit220 nicht mehr verfügbar ist, werden beliebige Anwendungen, die Positionsdaten spezifiziert haben, die von der GPS-Einheit220 stammen, nicht in der Lage sein, GPS-Positionsdaten mit ihrer zugeordneten Genauigkeit und Frequenz der Aktualisierung zu erhalten. - Positionsdatensignale
325 ,326 ,327 repräsentieren Positionsdaten von individuellen Navigationspositionsquellen320 ,321 beziehungsweise322 . Wenn ein Anwender den Anwenderknoten108 und/oder die Anwenderknotenkommunikationsvorrichtung109 einschaltet, können die verfügbaren individuellen Navigationspositionsquellen320 ,321 ,322 identifiziert werden und sich mit dem Positionsdienstmodul202 in einer Weise registrieren, die im Wesentlichen ähnlich zu der ist, die oben für das Positionssitzungsmodul204 und die Anwendungen210 bis216 beschrieben wurde. - Während spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, werden weitere Modifikationen und Verbesserungen für Fachleute deutlich werden. Beispielsweise kann ein Navigationspositionsgenerator in einer beliebigen Kombination von Fahrzeugen, Vorrichtungen mit fester Position oder persönlichen handgehaltenen Vorrichtungen zum Bereitstellen von Positionsinformation verwendet werden.
- Es sollte daher klar sein, dass diese Erfindung nicht auf die speziell gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist, und es ist beabsichtigt, durch die beigefügten Ansprüche alle Modifikationen abzudecken, die nicht von dem Sinn und Umfang dieser Erfindung abweichen.
Claims (10)
- Informationsgerätesystem (
100 ), gekennzeichnet durch: eine Vielzahl von Navigationspositionsquellen (208 ), die Positionsdaten eines Anwenderknotens (”User Node”) zur Verfügung stellen, wobei die Positionsdaten verschiedene Eigenschaften haben; ein Positionsdienstmodul (202 ), das die Positionsdaten empfängt und die Positionsdaten vereinigt, um eine Zusammensetzung von Positionsdaten (240 ) zu bilden; ein Positionssitzungsmodul (204 ,206 ), das von dem Positionsdienstmodul die Zusammensetzung von Positionsdaten empfängt; und eine Vielzahl von Anwendungen (210 ,212 ,214 ,216 ), von denen jede, nachdem sie zuvor von dem Positionssitzungsmodul die Zusammensetzung von Positionsdaten angefordert hat, von dem Positionssitzungsmodul die Zusammensetzung von Positionsdaten empfängt, wobei jede der Anwendungen Positionsdatenkriterien einfügen kann, wenn die Anwendung von dem Positionssitzungsmodul die Zusammensetzung von Positionsdaten anfordert. - Informationsgerätesystem nach Anspruch 1, wobei das Positionsdienstmodul (
202 ) fehlerhafte Positionsdaten von den Navigationspositionsquellen (208 ) identifiziert und die fehlerhaften Positionsdaten aus der Zusammensetzung von Positionsdaten (240 ) eliminiert, bevor die Zusammensetzung von Positionsdaten (240 ) an das Positionssitzungsmodul (204 ) gesendet wird. - Informationsgerätesystem nach Anspruch 2, wobei jede von zumindest einigen der Navigationspositionsquellen ihre eigene Fehlerinformation erzeugt, die einen Grad der Zuverlässigkeit, der Auflösung und/oder der Genauigkeit enthält.
- Informationsgerätesystem nach Anspruch 1, wobei das Positionsdienstmodul (
202 ) Diskrepanzen zwischen den Positionsdaten von verschiedenen Navigationspositionsquellen (208 ) auflöst, bevor die Zusammensetzung von Positionsdaten (240 ) an das Positionssitzungsmodul (204 ) gesendet wird. - Informationsgerätesystem nach Anspruch 4, wobei das Positionsdienstmodul (
202 ), wenn Diskrepanzen zwischen den Positionsdaten von den verschiedenen Navigationspositionsquellen identifiziert werden, weniger genaue Positionsdaten verwirft, wobei die Genauigkeit der Positionsdaten von einer Geschwindigkeit des Anwenderknotens abhängt. - Informationsgerätesystem nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung von Positionsdaten einen Zeitstempel (
250 ) für jede der Positionsdaten enthält, der die Zeit anzeigt, zu der die Positionsdaten aufgenommen wurden, und wobei das Positionsdienstmodul den Zeitstempel (250 ) verwendet, um Latenzzeiten bei „End-to-end”-Kommunikationen der Positionsdaten von den Navigationspositionsquellen (208 ) zu den Anwendungen (210 bis216 ) zu kompensieren, so dass die Zusammensetzung von Positionsdaten (240 ) die Positionsdaten von jeder der Navigationspositionsquellen (208 ) wiederspiegelt, die zu demselben Zeitpunkt aufgenommen wurden. - Informationsgerätesystem nach Anspruch 1, wobei, wenn jede der Anwendungen die Zusammensetzung von Positionsdaten anfordert, die Anwendung aber keine Positionsdatenkriterien spezifiziert, die Anwendung die Zusammensetzung von Positionsdaten (
240 ) von einer oder mehr Navigationspositionsquellen (208 ) ohne die Garantie erhält, dass die Positionsdaten von irgendeiner speziellen Navigationspositionsquelle kommen. - Informationsgerätesystem nach Anspruch 1, weiter umfassend ein oder mehrere Positionssitzungsmodule, die konfiguriert sind, eine unterschiedliche Zusammensetzung von Positionsdaten (
240 ) in Abhängigkeit von unterschiedlichen Positionsdatenkriterien zu empfangen und zu senden, selbst wenn keine Anwendungen derzeit als Zuhörer teilnehmen. - Informationsgerätesystem nach Anspruch 1, weiter umfassend ein oder mehrere Positionssitzungsmodule, die konfiguriert sind, eine unterschiedliche Zusammensetzung von Positionsdaten (
240 ) in Abhängigkeit von unterschiedlichen Positionsdatenkriterien zu empfangen und zu senden, wobei eine Verteilung von zusammengesetzten Positionsdaten (240 ) von den Positionssitzungsmodulen (204 ) an die Anwendungen (210 bis216 ) es ermöglicht, geeignete zusammengesetzte Positionsdaten (240 ) für jede der Anwendungen zu sortieren und zu liefern, während Positionsdaten herausgefiltert werden, die nicht für jede der Anwendungen relevant sind. - Informationsgerätesystem nach Anspruch 1, wobei das Positionsdienstmodul (
202 ) dem Positionssitzungsmodul (204 ) ein Signal (316 ) sendet, um Zustandsänderungen der Navigationspositionsquellen anzuzeigen, einschließlich des Beendens oder Hinzufügens eines Dienstes von einer individuellen Navigationspositionsquelle (320 ;321 ;322 ), wodurch das Positionssitzungsmodul (204 ) bezüglich Änderungen in den Positionsdaten, die für das Positionsdienstmodul (202 ) verfügbar sind, benachrichtigt wird.
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