DE102004013377A1

DE102004013377A1 - Modular-design global positioning system receiver for e.g. navigation applications, has expansion interface for exchangeable plug-in modules with which receiver functionality can be updated

Info

Publication number: DE102004013377A1
Application number: DE102004013377A
Authority: DE
Inventors: Bernd Bierwisch; Peter Skalliks; Peter Scheufen; Andreas Guth
Original assignee: GLOBAL NAVIGATION SYSTEMS GNS; GLOBAL NAVIGATION SYSTEMS GNS-GMBH
Current assignee: Global Navigation Systems Gns-Gmbh 51379 Leverkus; Garmin Wurzburg GmbH
Priority date: 2004-01-24
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2005-08-18
Also published as: DE202004001092U1

Abstract

The global positioning system (GPS) receiver (1) has an interface (2) for exchangeable plug-in modules (4-6) which can be used to expand the basic functionality of the receiver according to the wishes of a user.

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger für den Empfang von satellitengestützten Navigationssignalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Navigationssystem nach Anspruch 10.The The invention relates to a receiver for the Reception of satellite-based Navigation signals according to the preamble of claim 1, as well as a navigation system according to claim 10.

Empfänger für den Empfang von satellitengestützten Navigationssignalen sind bereits hinlänglich bekannt. Derartige Empfänger umfassen eine Empfangseinheit zum Empfang der von Satelliten ausgestrahlten Navigationssignalen, wobei die Empfangseinheit mit einer Rechnereinheit zur Verarbeitung und Weiterleitung dieser Signale und Daten für die Navigation verbunden ist. Der Empfänger ist über eine Schnittstelle mit einem Navigationsrechner, beispielsweise einem tragbaren, insbesondere einen Handheld-Computer, verbindbar.Receiver for the reception from satellite Navigation signals are already well known. Such receivers include a receiving unit for receiving the satellite broadcast Navigation signals, wherein the receiving unit with a computer unit for processing and forwarding of these signals and data for navigation connected is. The recipient is about one Interface with a navigation computer, such as a portable, in particular a handheld computer, connectable.

Es ist ferner bekannt, dass die Empfangseinheit neben dem Empfang von satelli tengestützten Navigationssignalen auch digitale Verkehrsinformationen empfängt.It It is also known that the receiving unit in addition to the reception of satellite-based navigation signals also receives digital traffic information.

Nachteilig bei dieser Art von Empfängern ist, dass, um eine alternative oder neue Technik, beispielsweise zur Verbindung des Empfängers mit dem Navigationsrechner, nutzen zu können, stets ein neuer Empfänger angeschlossen werden muss. Auch besteht keine Normung der Verbindungsstecker zu den Navigationsrechnern, so dass ein Nutzer bei dem Kauf eines neuen Navigationsrechners stets zusätzlich einen neuen Empfänger kaufen muss.adversely with this kind of receivers is that, to be an alternative or new technique, for example to connect the recipient With the navigation computer to use, always connected to a new receiver must become. Also, there is no standardization of the connector to the Navigation computers, allowing a user to buy a new one Navigation computer always in addition a new receiver must buy.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Empfänger der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Anpassung an neue Aufgaben oder Funktionen des Empfängers auf eine einfache Art und Weise möglich ist.It is therefore the object of the present invention to provide a receiver of the aforementioned type such that an adaptation to new tasks or functions of the recipient in a simple way and way possible is.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 10.to solution This object is achieved by the features of claims 1 and 10, respectively.

Die Schnittstelle zum Einsetzen von Steckmodulen unterschiedlicher Funktionen ermöglicht es, auf einfache Art und Weise den Empfänger nachzurüsten und an eine neue Aufgabe oder gewünschte Funktion oder an unterschiedliche Navigationsrechner anzupassen. Bei der Verwendung von Steckmodulen ist es möglich, die Funktionserweiterung komplett in den Empfänger zu integrieren, so dass dieser räumlich nicht vergrößert wird. Ein den Navigationsrechner und den Empfänger umfassendes Navigationssystem ist somit individuell gestaltbar.The Interface for inserting plug-in modules of different functions allows to retrofit the receiver in a simple way and to a new task or desired function or adapt to different navigation computers. In the Using plug-in modules it is possible to extend the function completely in the receiver integrate so that this spatially not enlarged. A navigation system comprising the navigation computer and the receiver is thus individually customizable.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Steckmodul eine Funk-Sende/Empfangseinheit, vorzugsweise zur drahtlosen Verbindung mit dem Navigationsrechner, ist. Dadurch ist es möglich, nachträglich eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Bluetooth-Verbindung, mit dem Navigationsrechner herzustellen bzw. nachzurüsten. Es ist aber auch möglich, eine Mobilfunk-Sende/Empfangseinheit als Steckmodul an den Empfänger anzuschließen, so dass eine Funkverbindung zu einem Sender/Empfänger außerhalb des Navigationssystems über den Empfänger möglich ist, um beispielsweise einen Notruf abzusenden oder um Mehrwertdienste zu nutzen.In a preferred embodiment it is provided that a plug-in module has a radio transmitting / receiving unit, preferably for wireless connection to the navigation computer, is. This makes it possible later a wireless connection, such as a Bluetooth connection to produce or retrofit the navigation computer. But it is also possible, one Wireless transmit / receive unit as plug-in module to the receiver to connect, allowing a radio link to a transmitter / receiver outside the navigation system via the receiver possible is, for example, to send an emergency call or value-added services to use.

Die Verbindung des Empfängers mit dem Navigationsrechner kann grundsätzlich auch über eine lösbare Kabelverbindung erfolgen. Durch die lösbare Kabelverbindung ist es möglich, zunächst den Navigationsrechner mit dem Empfänger über diese Kabelverbindung zu verbinden, jedoch später oder alternativ eine drahtlose Verbindung, wie oben beschrieben, zwischen Empfänger und Navigationsrechner anstelle der Kabelverbindung vorzusehen.The Connection of the receiver with the navigation computer can in principle also have a releasable Cable connection done. The detachable cable connection is possible, first the Navigation computer with the receiver via this Cable connection, however later or alternatively a wireless Connection, as described above, between the receiver and the navigation computer to provide instead of the cable connection.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Steckmodul ein Verkehrinformationsempfänger ist. Falls beispielsweise die Navigationssoftware auf dem Navigationsrechner für die Verarbeitung der digitalen Verkehrsinformationen nicht ausgelegt ist, kann der Nutzer zunächst den Navigationsrechner und den Empfänger ohne Verkehrsinformationsempfänger benutzen. Bei einem Update der Software kann dann ohne Austausch des Empfängers ein Verkehrsinformationsempfänger nachgerüstet werden. Ein solcher Verkehrsinformationsempfänger ermöglicht eine dynamische Anpassung der Navigation an aktuelle Verkehrsverhältnisse.In a further embodiment it is provided that a plug-in module is a traffic information receiver. For example, if the navigation software on the navigation computer for the Processing of digital traffic information not designed is, the user can first use the navigation computer and the receiver without traffic information receiver. When updating the software can then without replacement of the receiver Traffic information receiver retrofitted become. Such a traffic information receiver allows dynamic adaptation the navigation to current traffic conditions.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Steckmodul eine autarke Stromversorgungseinheit, vorzugsweise eine Batterie ist. Dadurch ist es möglich, dass der Empfänger unabhängig von einem Stromversorgungskabel funktioniert, und dass bei langem Gebrauch auf eine einfache Art und Weise die Stromversorgungseinheit ausgetauscht werden kann. Auch ist es möglich, zunächst bei einer Verwendung mit einer Kabelverbindung auf eine zusätzliche Stromversorgungseinheit zu verzichten und bei einer späteren drahtlosen Benutzung eine Stromversorgungseinheit auf eine einfache Art und Weise nachzurüsten.In an advantageous embodiment of the invention is provided that a plug-in module is a self-sufficient power supply unit, preferably a battery is. This makes it possible for the recipient to be independent of a power cable works, and that with long use In a simple way, the power supply unit replaced can be. It is also possible first when used with a cable connection to an additional Dispense power supply unit and at a later wireless Using a power supply unit in a simple way and To retrofit.

Es kann vorgesehen sein, dass das Steckmodul einen Schallwandler, vorzugsweise zur Sprachwiedergabe, beinhaltet. Auf diese Weise ist es möglich, alternativ oder zusätzlich zu der Sprachausgabe des Navigationsrechners auch an dem Empfänger eine Sprachausgabe zu ermöglichen. Es ist auch möglich, den Schallwandler in Form eines Mikrofons auszugestalten, so dass eine Sprachsteuerung des Navigationssystems über den Empfänger möglich ist.It may be provided that the plug-in module includes a sound transducer, preferably for voice reproduction. In this way it is possible, alternatively or in addition to the speech output of the navigation computer, to also enable a voice output at the receiver. It is also possible to design the sound transducer in the form of a microphone, so that a voice control of the Navigation system via the receiver is possible.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Steckmodul ein Display aufweist. Dadurch kann ein Display an dem Empfänger nachgerüstet werden, das entweder alternativ zu einem Display des Navigationsrechners benutzt werden kann, oder generell als Display des Navigationsrechners dient. Das Display kann sich bei dieser Ausführungsform als seitliches Anbauteil an dem Empfänger befinden..In a further embodiment it is provided that a plug-in module has a display. Thereby can be a display on the receiver retrofitted be either alternatively to a display of the navigation computer can be used, or generally as a display of the navigation computer serves. The display can in this embodiment as a side attachment at the receiver are located..

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Schnittstellen universelle Schnittstellen sind. Dadurch wird gewährleistet, dass die Zahl der Schnittstellen geringer sein kann als die Zahl der insgesamt angebotenen Steckmodule. Auch kann der Benutzer die Steckmodule beliebig variieren und somit den Empfänger frei nach seinen Wünschen konfigurieren.at A further training is provided that the interfaces universal Interfaces are. This will ensure that the number of Interfaces may be less than the total number offered Plug-in modules. Also, the user can vary the plug-in modules arbitrarily and thus the receiver free according to his wishes configure.

Die Steckmodule können bei gleichartigen universellen Schnittstellen in jeder der Schnittstellen eingesetzt werden. Allerdings müssen die Schnittstellen für unterschiedliche Steckmodule nicht gleichartig sein und können unterschiedliche Aufnahmebuchsen aufweisen.The Plug-in modules can used in similar universal interfaces in each of the interfaces become. However, you have to the interfaces for different plug-in modules can not be the same and can be different Have receiving sockets.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung die Erfindung näher erläutert:
Die einzige Figur zeigt einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Empfängers.In the following the invention is explained in more detail with reference to the drawing:
The single figure shows a schematic structure of a receiver according to the invention.

In der Figur ist ein Empfänger 1 für den Empfang von satellitengestützten Navigationssignalen dargestellt. In dem Empfänger 1 ist eine Empfangseinheit 3 integriert, die die von den Navigationssatelliten, beispielsweise die Satelliten des GPS-Systems, ausgestrahlten Navigationssignale empfängt. Mit der Empfangseinheit 3 ist eine Rechnereinheit 9 verbunden. Die von der Empfangseinheit 3 empfangenen Navigationssignale werden an die Rechnereinheit 9 zur Verarbeitung weitergegeben. Über eine Schnittstelle 7 kann der Empfänger 1 mit einem nicht dargestellten Navigationsrechner verbunden werden. Die Rechnereinheit 9 leitet die empfangenen Satellitensignale über die Schnittstelle 7 an den Navigationsrechner. Die Verbindungen zwischen der Rechnereinheit 9 und sämtlichen Schnittstellen ist der übersichtshalber nicht dargestellt. Der Empfänger 1 weist ferner Schnittstellen 2 zum Einsetzen von Steckmodulen 4,5,6 auf, an die Steckmodule 4,5,6 mit unterschiedlichen Funktionen anschließbar sind. Dabei können die Steckmodule 4,5,6 entweder voll im Empfängergehäuse integriert sein, oder auch teilweise aus dem Empfänger herausragen. Die Steckmodule 4,5,6 können beispielsweise eine Funk-Sende/Empfangseinheit umfassen, mit der der Empfänger 1 mit dem Navigationsrechner über eine drahtlose Verbindung anstelle einer Kabelverbindung über die Schnittstelle 7 verbindbar ist. Bei dieser Ausführungsform werden Signale und Daten für die Navigation von der Rechnereinheit 9 über eine Schnittstelle 2 und dem Steckmodul 4 mit Funksendern der Empfangseinheit and den Navigationsrechner weitergeleitet.In the figure is a receiver 1 presented for the reception of satellite-based navigation signals. In the receiver 1 is a receiving unit 3 integrated, which receives the navigation signals radiated by the navigation satellites, for example the satellites of the GPS system. With the receiving unit 3 is a computer unit 9 connected. That of the receiving unit 3 received navigation signals are sent to the computer unit 9 forwarded for processing. Via an interface 7 can the receiver 1 be connected to a navigation computer, not shown. The computer unit 9 routes the received satellite signals over the interface 7 to the navigation computer. The connections between the computer unit 9 and all interfaces is not shown for the sake of clarity. The recipient 1 also has interfaces 2 for inserting plug-in modules 4 . 5 . 6 on, to the plug-in modules 4 . 5 . 6 can be connected with different functions. The plug-in modules can do this 4 . 5 . 6 either fully integrated in the receiver housing, or partially protrude from the receiver. The plug-in modules 4 . 5 . 6 For example, they may comprise a radio transmitting / receiving unit with which the receiver 1 with the navigation computer via a wireless connection instead of a cable connection via the interface 7 is connectable. In this embodiment, signals and data for navigation are provided by the computing device 9 via an interface 2 and the plug-in module 4 forwarded with radio transmitters of the receiving unit and the navigation computer.

Zusätzlich oder alternativ kann die Funk-Sende/Empfangseinheit auch eine Modulfunkeinheit, beispielsweise in GPRS- oder UMTS-Standard, sein, mit der das Navigationssystem auch nach außen verbindbar ist, um beispielsweise Notrufe mit genauer Positionsansage zu senden oder sogenannte Mehrwertdienste, wie beispielsweise aktuelle Wetterdienste, Veranstaltungsdienste oder ähnlichen, zu nutzen.Additionally or Alternatively, the radio transceiver unit may also include a module radio unit, for example, in GPRS or UMTS standard, with which the navigation system also to the outside is connectable, for example, emergency calls with precise position announcement to send or so-called value-added services, such as current Weather services, event services or similar.

Zusätzlich oder alternativ kann ein Steckmodul 4,5,6 einen Verkehrsinformationsempfänger beinhalten. Dieser Verkehrsinformationsempfänger empfängt digitale Verkehrsinformationsdaten, beispielsweise über einen Traffic-Message-Channel (TMC), und leitet diese über die Schnittstelle 2 an die Rechnereinheit 9. Die Rechnereinheit 9 verarbeitet diese Daten und überträgt sie über eine Schnitt stelle 2 per Funk oder über die Schnittstelle 7 per Kabel an den Navigationsrechner. Dadurch können bei der Navigationsberechnung im Navigationsrechner aktuelle Verkehrsdaten für die dynamischen Routenberechnung berücksichtigt werden.Additionally or alternatively, a plug-in module 4 . 5 . 6 include a traffic information receiver. This traffic information receiver receives digital traffic information data, for example via a Traffic Message Channel (TMC), and forwards these via the interface 2 to the computer unit 9 , The computer unit 9 processes this data and transmits it via an interface 2 by radio or via the interface 7 by cable to the navigation computer. As a result, current traffic data for the dynamic route calculation can be taken into account in the navigation calculation in the navigation computer.

Auch ist es möglich, dass das Steckmodul 4,5,6 eine autarke Stromversorgungseinheit wie beispielsweise eine Batterie aufweist. Bei einer drahtlosen Benutzung des Empfängers 1 kann dadurch auf ein Stromversorgungskabel verzichtet werden. Auch ist es möglich, auf eine schnelle Art und Weise die Stromversorgungseinheit als Batterie oder Akkumulator auszutauschen. Eine zusätzliche externe Stromversorgung, beispielsweise über ein Kabel an den Anschluss 8, kann den Empfänger 1 zusätzlich oder alternativ mit dem benötigten Strom versorgen. Es ist des weiteren möglich, über diesen Anschluss 8 ein Steckmodul 4,5,6 mit der Stromversorgungseinheit aufzuladen. Dadurch wird eine zuverlässige Energieversorgung des Empfängers 1 gewährleistet.It is also possible that the plug-in module 4 . 5 . 6 a self-sufficient power supply unit such as a battery. For wireless use of the receiver 1 This can be dispensed with a power supply cable. It is also possible to replace the power supply unit as a battery or accumulator in a fast manner. An additional external power supply, for example via a cable to the connection 8th , can be the recipient 1 additionally or alternatively provide the required power. It is also possible via this port 8th a plug-in module 4 . 5 . 6 with the power supply unit. This will provide a reliable power supply to the receiver 1 guaranteed.

Ferner ist es möglich, dass ein Steckmodul beispielsweise einen Schallwandler beinhaltet, der in Form eines einfachen Lautsprechers und/oder eines Mikrofons gestaltet sein kann. Die Navigationsanweisungen des Navigationsrechners können über diesen Lautsprecher ausgegeben werden. Liegt der Schallwandler in Form eines Mikrofons vor, kann eine Sprachsteuerung des Navigationssystems über dieses Mikrofon erfolgen.Further Is it possible, that a plug-in module includes, for example, a sound transducer, in the form of a simple loudspeaker and / or a microphone can be designed. The navigation instructions of the navigation computer can about this Speakers are output. Is the sound transducer in shape of a microphone, a voice control of the navigation system can use this Microphone done.

Das Steckmodul 4,5,6 kann ein Display aufweisen, über das die Navigationsanweisungen ausgegeben wird. Ein solches Display kann alternativ oder zusätzlich zu dem Display des Navigationsrechners benutzt werden. Es können daher auch Rechner ohne oder mit sehr kleinem Display als Navigationsrechner eingesetzt werden, da in diesem Fall das Steckmodul 4,5,6 mit Display eine Anzeige der Navigationsanweisungen oder -informationen vornimmt.The plug-in module 4 . 5 . 6 may have a display over which the navigation instructions are off is given. Such a display can be used alternatively or in addition to the display of the navigation computer. Therefore, it is also possible to use computers with or without a very small display as the navigation computer, since in this case the plug-in module 4 . 5 . 6 displays a display of the navigation instructions or information with the display.

Claims

Receiver ( 1 ) for the reception of satellite-based navigation signals, with a receiving unit ( 3 ), one with the receiving unit ( 3 ) connected computer unit ( 9 ) for processing and forwarding of signals and data for navigation and with an interface ( 7 ) to connect the recipient ( 1 ) with a navigation computer, characterized in that at least one interface ( 2 ) for inserting plug-in modules ( 4 . 5 . 6 ) different functions on the computer unit ( 9 ) connected.

Receiver according to claim 1, characterized in that a plug-in module ( 4 . 5 . 6 ) is a radio transmitting / receiving unit, preferably for wireless connection to the navigation computer is.

Receiver according to one of claims 1 or 2, characterized in that the interface ( 7 ) the receiver ( 1 ) connects to the navigation computer via a detachable cable connection.

Receiver according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plug-in module ( 4 . 5 . 6 ) is a traffic information receiver.

Receiver according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plug-in module ( 4 . 5 . 6 ) has a self-sufficient power supply unit, preferably a battery.

Receiver according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the receiver ( 1 ) a connection ( 8th ) to an external power supply.

Receiver according to one of claims 1 to 6, characterized in that a plug-in module ( 4 . 5 . 6 ) includes a sound transducer, preferably for voice reproduction.

Receiver according to one of claims 1 to 7, characterized in that a plug-in module ( 4 . 5 . 6 ) has a display.

Receiver according to one of claims 1 to 8, characterized in that the interfaces ( 2 ) are universal interfaces.

Navigation system with a receiver according to one of claims 1 to 9th