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Die
Erfindung betrifft eine Navigationsanlage mit einem Navigationsanlagengehäuse, das
eine interne Ortungseinheit, einen Datenspeicher und/oder eine Datenspeicherleseeinheit,
eine Anzeigeeinheit, eine Schnittstelle zu einer separaten Spannungsversorgungsquelle
und eine Rechen- und Steuerungseinheit zur Routenführung und
Steuerung der Navigationsanlage hat, wobei an dem Navigationsanlagegehäuse Verriegelungsmittel
zur lösbaren
Verbindung des Navigationsanlagengehäuses mit einer in ein Kraftfahrzeug
montierbaren Halterung vorgesehen sind und die Halterung einen mit
dem Spannungsversorgungsnetz des Kraftfahrzeuges verbindbaren Spannungsversorgungsanschluss
zur Verbindung mit der Schnittstelle des Navigationsanlagengehäuses hat.
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Navigationsanlagen
zum Einbau in Kraftfahrzeuge sind hinreichend bekannt. Sie verfügen in der für den festen
Einbau vorgesehenen Variante über eine
zentrale Rechen- und Steuerungseinheit, die über Kabel mit einer externen
Anzeigeeinheit, das heißt
einem Display, und einer am Fahrzeug montierten Ortungseinheit,
beispielsweise einem GPS-Empfänger
(Global Positioning System), verbunden wird. Ein wei terer Anschluss
kann zu einer im Fahrzeug eingebauten Audioanlage und gegebenenfalls
zu einem Mobiltelefonsystem vorgesehen sein.
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Der
Einbau derartiger fest installierter Navigationsanlagen ist aufwendig,
so dass diese in der Regel einmal im Neufahrzeug eingebaut oder
nachgerüstet
werden und dort verbleiben. Weiterhin sind tragbare Navigationsanlagen
bekannt, die mit einem externen Ortungsmodul verbunden und über ein
Ladekabel an das Spannungsversorgungsnetz eines Kraftfahrzeuges
angeschlossen werden können.
Diese Navigationsgeräte
können
beispielsweise mit einer Saugnapfhalterung an die Windschutzscheibe
eines Fahrzeugs angeklemmt werden.
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Aus
dem deutschen Gebrauchsmuster 203 08 939 ist ein im Fahrzeug fest
installiertes Navigationssystem bekannt, bei dem das Steuergerät aus dem
Fahrzeug herausnehmbar ist und eine Schnittstelle zur Verbindung
mit einer externen Auswerte- und
Anzeigeeinheit, beispielsweise einem Personalcomputer, hat.
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Der
Wechsel zwischen mobilem Betrieb und Betrieb im Kraftfahrzeug erfordert
jedoch noch zu viel Montageaufwand.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Navigationsanlage zu
schaffen, die sowohl in einem Kraftfahrzeug, als auch mobil für andere Zwecke
genutzt werden kann und bei der ein Wechsel zwischen dem stationären Kraftfahrzeugbetrieb und
dem mobilen Betrieb schnell und einfach möglich ist.
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Die
Aufgabe wird mit der gattungsgemäßen Navigationsanlage
erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass
ein separates für
die Spannungsversorgung der Navigationsanlage zur Aufnahme von Batterien
ausgebildetes Batteriegehäuse
vorgesehen ist, wobei das Batteriegehäuse einen zur Verbindung mit Schnittstelle
des Navigationsanlagengehäuses
vorgesehenen Spannungsversorgungsanschluss und mit den Verriegelungsmitteln
des Navigationsanlagengehäuses
zusammenwirkende Verriegelungsmittel hat, so dass die Navigationsanlage
in Verbindung mit der Halterung als stationäre und in Verbindung mit dem
Batteriegehäuse
als mobile, tragbare Navigationsanlage nutzbar ist.
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Hierdurch
wird ein Set geschaffen, bei der die in das Fahrzeug eingebaute
Halterung sowie das Batteriegehäuse
für den
mobilen Betrieb desselben mit den Verriegelungsmitteln an dem Navigationsanlagengehäuse korrespondierende
Verriegelungsmittel haben. Durch die Schnittstelle zur Spannungsversorgung
wird sichergestellt, dass beim Betrieb im Kraftfahrzeug die Navigationsanlage
mit dem Spannungsversorgungsnetz des Kraftfahrzeuges und im mobilen
Betrieb der Navigationsanlage mit den Batterien im Batteriegehäuse erfolgt.
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Dadurch,
dass eine interne Ortungseinheit in das Navigationsanlagengehäuse integriert
ist, wird ermöglicht,
dass die Navigationsanlage nunmehr ohne weitere Umrüstarbeit
sowohl im Kraftfahrzeug, als auch mobil nutzbar ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Rechen- und Steuerungseinheit mit einer
an dem Navigationsanlagengehäuse
angeordneten Schnittstelle zu einer externen Bedieneinheit verbunden
ist. Dabei ist dann eine externe Bedieneinheit an dem Batteriegehäuse zur
Verbindung mit der Schnittstelle angeordnet, wenn das Batteriegehäuse an dem
Navigationsanlagengehäuse
verriegelt ist. Für
den mobilen Betrieb wird somit eine kompakte Navigationsanlage geschaffen,
die mit der an dem Batteriegehäuse
angeordneten Bedieneinheit vom Nutzer steuerbar ist.
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Für den Betrieb
im Kraftfahrzeug kann hingegen eine externe gegebenenfalls im Kraftfahrzeug fest
eingebaute Fernbedienung genutzt werden, die entweder über eine
Schnittstelle in der Halterung mit der Schnittstelle für die Bediensteuersignale
an dem Navigationsanlagengehäuse
gekoppelt ist oder drahtlos beispielsweise über eine Infrarot- oder Funkschnittstelle
(zum Beispiel nach dem Bluetooth-Standard) mit der Rechen- und Steuerungseinheit
kommuniziert.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die Rechen- und Steuerungseinheit mit einer
an dem Navigationsanlagengehäuse
angeordneten Schnittstelle zum Anschluss einer externen Ortungseinrichtung
verbunden ist. Damit kann neben der in dem Navigationsanlagengehäuse integrierten
internen Ortungseinheit zur Verbesserung des Empfangs eines Ortungssignals
eine beispielsweise am Kraftfahrzeug fest eingebaute Ortungseinheit
für die
Navigationsanlage genutzt werden. Diese externe Ortungseinheit kann
beispielsweise ein Satellitenortungsmodul, zum Beispiel GPS-Modul,
oder auch ein Mobiltelefon zur Mobilfunknetzortung sein.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Rechen- und Steuerungseinheit zum Umschalten
der Verbindung der Rechen- und Steuerungseinheit mit der internen
Ortungseinheit zur externen Ortungseinheit ausgebildet ist, wenn
der Anschluss einen externen Ortungseinheit erkannt wurde. Damit
wird der externen Ortungseinheit, die in der Regel eine höhere Empfindlichkeit
hat, der Vorzug für
die Ermittlung der aktuellen Positionsinformationen gegeben.
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Die
Schnittstelle zum Anschluss der externen Ortungseinheit kann ein
Standardanschluss, wie beispielsweise ein USB-Anschluss sein. Damit
kann diese Schnittstelle nicht nur für den Anschluss der externen
Ortungseinheit, sondern auch zur Programmierung der Navigationsanlage
genutzt werden, beispielsweise um die in der Navigationsanlage zur Steuerung
der Rechen- und Steuerungseinheit implementierte Software zu aktualisieren.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die Rechen- und Steuerungseinheit zum Umschalten
der Navigationsanlage in einen Stromsparmodus ausgebildet ist, wenn
der Anschluss des Batteriegehäuses
an das Navigationsanlagengehäuse
erkannt wurde. Der Stromsparmodus kann beispielsweise die Positionsermittlung
in verlängerten
Zeitabständen
umfassen, wobei die Ortungseinrichtung in der Zeit zwischen der
Positionsermittlung in einen Stand-By-Betrieb geschaltet wird. Damit
wird im Batteriebetrieb die Aktualisierung der Ortsposition in größeren zeitlichen
Abständen
vorgenommen, als im Fahrzeugbetrieb, wenn in einer Navigationsanlage
ein Spannungsversorgungsnetz eines Kraftfahrzeuges geklemmt ist.
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Der
Stromsparmodus kann alternativ oder zusätzlich die Reduzierung der
Helligkeit der Anzeigeeinheit umfassen, so dass der Energieverbrauch des
Displays der Anzeigeeinheit reduziert wird.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn das Batteriegehäuse eine mit der Navigationsanlage
verbindbare Rundfunksignalantenne oder einen Anschluss für eine solche
Rundfunksignalantenne hat und die Navigationsanlage zur Auswertung
von über
Rundfunk ausgestrahlten und mit der Rundfunksignalantenne und einer
Empfangseinheit empfangbaren Verkehrsinformation ausgebildet ist.
Die Empfangseinheit kann entweder in dem Navigationsanlagengehäuse oder
dem Batteriegehäuse
eingebaut sein. Beispielsweise kann die Empfangseinheit Teil der Rechen-
und Steuerungseinheit sein. Durch die Möglichkeit des Empfangs von
Rundfunksignalen und der Extraktion von Verkehrsinformationen aus
den Rundfunksignalen, beispielsweise TMC-Signalen (Traffic Message
Chanel) können
die Verkehrsinformationen, insbesondere Staumeldungen, bei der Routenführung mit
berücksichtigt
werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn mindestens ein in das Navigationsanlagengehäuse und/oder das
Batteriegehäuse
integrierter Lautsprecher und/oder Kopfhöreranschluss vorgesehen ist.
Dabei ist die Rechen- und Steuerungseinheit zur Wiedergabe von Audiosignalen
ausgebildet, die aus dem Datenspeicher auslesbar, mit der Datenspeicherausleseeinheit
von einem separaten Datenspeicher auslesbar und/oder von einer integrierten
Rundfunkempfangseinheit empfangbar sind. Damit kann die Navigationsanlage
neben der Routenführung
auch zur Wiedergabe von Video- und/oder Audiosignalen, das heißt als Musikabspielgerät, genutzt
werden. Dies ist insbesondere im mobilen Betrieb vorteilhaft, da
die Navigationsanlage ein separates Abspielgerät ersetzt, zum Beispiel einen
MP3-Player.
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Vorzugsweise
ist die Rechen- und Steuerungseinheit zum Auslesen von Navigationsdaten
mit der Datenspeicherausleseeinheit von einem separatem Datenspeicher
und Zwischenspeicherung in dem internen Datenspeicher ausgebildet.
Die Rechen- und
Steuerungseinheit ist dann neben der Navigation zum Auslesen von
Audio- und/oder
Videodaten mit dem Datenspeicher von einem separaten Datenspeicher und
Wiedergabe der ausgelesenen Audio- und/oder Videodaten vorgesehen.
Dies wird durch die Zwischenspeicherung der von einem separaten Datenspeicher
mit der Datenspeicherausleseeinheit zunächst ausgelesenen Navigationsdaten
ermöglicht,
so dass die Datenspeicherausleseeinheit anschließend für einen Audio- und/oder Videodaten enthaltenen
Datenspeicher verfügbar
ist.
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Die
mindestens eine Schnittstelle und die Verriegelungsmittel sind vorzugsweise
an dem Navigationsanlagengehäuse
derart angeordnet, dass bei Verriegelung des Navigationsanlagengehäuses mit dem
Halter oder dem Batteriegehäuse
gleichzeitig eine elektrische Verbindung der mindestens einen Schnittstelle
mit einer korrespondierenden Schnittstelle an dem Halter oder dem
Batteriegehäuse
erfolgt. Damit entfällt
ein aufwendiges Umstecken peripherer Anschlüsse für die Spannungsversorgung,
die Ortungseinheit, die Bedieneinheit etc..
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 – Blockdiagramm
einer Navigationsanlage mit Navigationsanlagengehäuse, sowie
separater Halterung und Batteriegehäuse;
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2 – Skizze
einer Navigationsanlage mit einem auf eine im Kraftfahrzeug eingebauten
Halterung aufsteckbaren Navigationsanlagengehäuse;
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3 – Skizze
einer Navigationsanlage mit einem von dem Navigationsanlagengehäuse abgezogenen
Batteriegehäuse;
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4 – perspektivische
Darstellung einer Navigationsanlage mit angestecktem Batteriegehäuse für den mobilen
Betrieb;
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5 – perspektivische
Darstellung einer Navigationsanlage mit auf eine fest eingebaute
Halterung aufsteckbaren Navigationsanlagengehäuse für den stationären Betrieb;
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6 – perspektivische
Darstellung eines Navigationsanlagengehäuses und eines Batteriegehäuses, das
auf einer fest einbaubaren Halterung festlegbar ist;
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7 – perspektivische
Darstellung des Batteriegehäuses
und der Halterung aus 6 mit Klettverschluss zum lösbaren Befestigen
des Batteriegehäuses
an der Halterung.
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Die 1 lässt das
Blockdiagramm einer Navigationsanlage 1 erkennen, die im
Wesentlichen ein Navigationsanlagengehäuse 2 mit einer Anzeigeeinheit 3,
das heißt
ein Display, zur Darstellung von Fahrtrouten zur Routenführung hat.
Die Steuerung der Navigationsanlage 1 sowie die Routenberechnung
erfolgt mit einer Rechen- und
Steuereinheit 4 die mit der Anzeigeeinheit 3 zur
Ausgabe der vorgeschlagenen Route sowie gegebenenfalls von Kartenausschnitten
verbunden ist. Hierzu hat die Rechen- und Steuerungseinheit 4 vorzugsweise
ein Mikroprozessor sowie eine geeignete Software. Zum Einlesen von
Navigationsdaten, die auf einem separaten externen Datenspeicher 5 abgelegt
sind, ist eine Datenspeicherausleseeinheit 6 vorge sehen,
die mit der Rechen- und Steuerungseinheit verbunden ist. Ein geeigneter
Datenspeicher 5 ist beispielsweise eine Compact-Flash-Karte.
Die Datenspeicherausleseeinheit 6 ist ein als geeigneter
Kartenleser ausgebildet.
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Die
Navigationsanlage 1 wird über eine Spannungsversorgungs-Schnittstelle 7 mit
der notwenigen Betriebsspannung von außen versorgt. Weiterhin ist
eine Bedienungs-Schnittstelle 8 vorgesehen, um die Navigationsanlage 1 mit
einer separaten externen Bedieneinheit steuern zu können.
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Zur
Ermittlung der aktuellen Ortsposition der Navigationsanlage 1 ist
in dem Navigationsanlagengehäuse 2 eine
interne Ortungseinheit 9 integriert, beispielsweise ein
Satellitennavigationsempfänger nach
dem GPS-Standard (Global Positioning System) oder zukünftigen
Galileo-Standard.
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Zum
Betrieb in einem Kraftfahrzeug kann das Navigationsanlagengehäuse auf
eine Halterung 10 aufgesteckt werden, die in dem Kraftfahrzeug
installiert ist. Hierbei sind an dem Navigationsanlagengehäuse 2 Verriegelungsmittel 11 und
an der Halterung 10 mit den Verriegelungsmitteln 11 zusammenwirkende
Verriegelungsmittel 12 vorgesehen. Weiterhin sind an der
Halterung 10 korrespondierende Spannungsversorgungs-Anschlüsse 13 und
gegebenenfalls Anschlüsse 14 zu
einer nicht dargestellten Bedieneinheit vorgesehen, die in dem Fahrzeug
eingebaut ist.
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Durch
Aufstecken des Navigationsanlagengehäuses 2 auf die Halterung 10 ist
die Navigationsanlage 1 voll funktionsfähig, da beim Aufstecken gleichzeitig
eine elektrische Verbindung mindestens mit dem Spannungsversorgungsnetz
des Kraftfahrzeuges und optional mit einer Bedieneinheit und/oder einer
Rundfunkempfangsantenne und/oder externen Ortungseinheit hergestellt
wird.
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Weiterhin
ist ein separates Batteriegehäuse 15 zur
Aufnahme von Batterien 16 für den mobilen Betrieb der Navigationsanlage 1 vorgesehen.
Das Batteriegehäuse 15 verfügt ebenfalls über mit
den Verriegelungsmitteln 11 des Navigationsanlagengehäuses 2 zusammenwirkende
Verriegelungsmittel 17. Diese sind mit Bezug auf ei nen
Spannungsversorgungs-Anschluss 18 des Batteriegehäuses 15 so angeordnet,
dass beim Anstecken des Batteriegehäuses 15 an das Navigationsanlagengehäuse 2 eine
Verbindung mit der Spannungsversorgungs-Schnittstelle 7 des
Navigationsanlagengehäuses 2 hergestellt
und die Navigationsanlage 1 damit über die Batterie 16 mit
elektrischer Leistung versorgt wird.
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Weiterhin
ist eine Bedieneinheit 19 in das Batteriegehäuse 15 eingebaut,
die über
eine Bedientastatur-Anschluss 20 mit der Bedieneinheit-Schnittstelle 8 des
Navigationsanlagengehäuses 2 verbunden
wird, wenn das Batteriegehäuse 15 an
das Batterieanlagengehäuse 2 angesteckt
ist. Die Bedieneinheit 19 verfügt zur Bedienung der Navigationsanlage 1 über eine
entsprechende Anzahl von Schaltern und/oder Tastern.
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Optional
kann in das Batteriegehäuse 15 noch
eine Rundfunksignalantenne 21 oder ein Anschluss hierfür eingebaut
sein, die über
einen Antennenanschluss 22 mit einer Antennen-Schnittstelle 23 des
Navigationsanlagengehäuses
verbunden werden kann. In das Navigationsanlagengehäuse 2 ist ein
mit der Antennensignal-Schnittstelle 23 verbundener
Empfänger 24 eingebaut,
mit dem ein Rundfunksignal empfangen und mindestens Verkehrsinformationen
aus dem Rundfunksignal extrahiert werden können, die durch die Rechen-
und Steuereinheit 4 ausgewertet und bei der Routenführung berücksichtigt
werden können.
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Auf
der anderen Seite kann die in das Fahrzeug eingebaute Halterung 10 ebenfalls
einen Antennenanschluss 24 haben, der mit der im Fahrzeug üblicherweise
eingebauten Rundfunkantenne verbunden ist.
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Vorzugsweise
ist zudem ein Standard-Schnittstellenanschluss, beispielsweise ein USB-Anschluss 25,
in das Navigationsanlagengehäuse 2 integriert
und mit der Rechen- und Steuerungseinheit 4 verbunden.
Der USB-Anschluss kann zum Anschluss einer externen Ortungseinrichtung, zum
Beispiel einem fest im Fahrzeug montierten GPS-Ortungsmodul vorgesehen
sein. Sobald der Anschluss einer solchen externen Ortungseinrichtung von
der Rechen- und Steuerungseinheit 4 erkannt wurde, wird die
Positionsermittlung von der internen Ortungseinrichtung 9 auf
die externe Ortungseinrichtung umgestellt. Dies hat den Vorteil
der in der Regel höheren
Empfindlichkeit externer Ortungseinrichtungen.
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Weiterhin
können
in das Navigationsanlagengehäuse
ein, zwei oder mehr Lautsprecher 26a, 26b integriert
sein, die mit der Rechen- und Steuerungseinheit 4 verbunden
sind. Die Lautsprecher 26 können neben der Routenführung auch
zur Wiedergabe von Audiosignalen, beispielsweise zum Abspielen von
Musikstücken
genutzt werden. Die Audiodaten können
von einem externen Datenträger
mit der Datenspeicherausleseeinheit 6 ausgelesen und durch
geeignete Ausbildung, insbesondere Programmierung der Rechen- und
Steuerungseinheit 4 wiedergegeben werden. Um gleichzeitig
den Betrieb der Navigationsanlage 1 zur Routenführung sicherzustellen,
können
die Navigationsdaten in einem Zwischenspeicher abgelegt werden,
so dass nach Auslesen von Navigationsdaten mit Hilfe der Datenspeicherausleseeinheit 6 diese
zum Lesen anderer Datenspeicher 5 verfügbar ist.
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Die 2 lässt eine
perspektivische Ansicht der Navigationsanlage 1 erkennen,
wenn das Navigationsanlagengehäuse 2 mit
der Anzeigeeinheit 3 auf die in ein Fahrzeug integrierte
Halterung 10 aufgesteckt wird. Es ist erkennbar, dass der
Spannungsversorgungs-Anschluss und ggf. Anschlüsse für die Bedieneinheit 13, 14, 24 in
die Halterung 10 integriert sind, so dass nach Aufstecken
des Navigationsanlagengehäuses 2 auf
die Halterung 10 die volle Funktionsfähigkeit der Navigationsanlage 1 sichergestellt ist.
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Die 3 lässt eine
Seitenansicht der Navigationsanlage 1 erkennen, wenn das
Batteriegehäuse 15 auf
das Navigationsanlagengehäuse 2 aufgesteckt
wird. Es wird deutlich, dass das Batteriegehäuse 15 mit dem Navigationsanlagengehäuse 2 mit
Hilfe von federnd gelagerten Haken als Verriegelungsmittel 17 festgelegt
wird. Die 6 lässt eine Skizze des Batteriegehäuses 15 erkennen.
Aus der Skizze sind die Spannungsversorgungs-Anschlüsse 18,
die Bedienelement-Anschlüsse 20,
die Bedienelemente 19 sowie die Rundfunkantenne 21 mit
dem Antennenanschluss 22 sichtbar.
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Die 4 lässt die
Skizze einer Frontansicht der Navigationsanlage 1 für den mobilen
Betrieb durch Verbindung des Batteriegehäuses 15 mit dem Navigationsanlagengehäuse 2 erkennen.
Es wird deutlich, dass auf der Frontseite des Batteriegehäuses 15 eine
Bedieneinheit 19 mit Bedientastern angeordnet ist. Weiterhin
ist die Rundfunksignalantenne 21 sichtbar.
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Im
Unterschied hierzu zeigt die 5 eine perspektivische
Ansicht der Navigationsanlage 1, wenn das Navigationsanlagengehäuse 2 zum
quasi stationären
Betrieb auf die in einem Fahrzeug fest montierte Halterung 10 aufgesteckt
ist und über
ein Versorgungskabel 27 zu dem Stromversorgungsnetz des
Fahrzeugs mit Spannung versorgt wird.
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Die 6 lässt eine
perspektivische Darstellung eines Navigationsanlagengehäuses 2 und
eines Batteriegehäuses 15 erkennen.
Weiterhin ist eine Halterung 26 dargestellt, die Befestigungsmittel 27 beispielsweise
in Form eines Teils eines Klettverschlusses auf seiner zur Aufnahme
des Batteriegehäuses 15 vorgesehenen
Oberfläche
hat. Die Halterung 26 ist fest montierbar. Hierzu kann
beispielsweise eine Doppelklebefolie 28 an der Unterseite
der Halterung 26 vorgesehen sein. Andere Befestigungsmethoden,
wie beispielsweise Saugnapf, Magnetbefestigung etc. sind denkbar.
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Die 7 lässt eine
perspektivische Darstellung des Batteriegehäuses 15 und der Halterung 26 erkennen.
Es wird deutlich, dass das Batteriegehäuse 15, Befestigungsmittel 27a in
Form des anderen Teils des Klettverschlusses hat, dass mit dem Teil 27b des
Klettverschlusses auf der Halterung 26 zusammenwirkt. Aus
der 7 ist weiterhin erkennbar, dass die Oberfläche der
Halterung 26 an die gekrümmte Oberfläche des Batteriegehäuses angepasst
ist, so dass das Batteriegehäuse 15 flächig auf der
Oberfläche
der Halterung 26 aufliegt.