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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur ortsabhängigen Ausgabe
von Daten durch mobile Endgeräte
sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes
computerlesbares Speichermedium, welche insbesondere als Touristeninformationssystem
bei individuellen Stadtrundgängen
Verwendung finden kann.
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Es
sind bereits elektronische Stadtführer bekannt. Bekannte Lösungen sehen
zum Beispiel vor, dass Touristen entlang einer vorgegebenen Route geführt werden,
wobei zu bestimmten vorgegebenen Sehenswürdigkeiten akustische Informationen
bereitgestellt werden, die der Nutzer abrufen kann, wenn er sich
in der Nähe
der Sehenswürdigkeit
befindet. In der Regel sind derartige akustisch geführte Stadtrundgänge zusätzlich mit
einem (elektronischen) Stadtplan ausgestattet. Nachteilig an dieser Lösung ist,
dass der Nutzer strikt an die vorgegebene Wegstrecke des Stadtrundgangs
gebunden ist und die Informationen zu den betreffenden Sehenswürdigkeiten
in der Regel durch Eingabe vorgegebener Kennziffern abgerufen werden
müssen.
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Es
gibt aber auch bereits elektronische Touristenführer, welche den Standort des
Nutzers über ein
elektronisches Ortungssystem erfassen und so entsprechend Informationen
zu Sehenswürdigkeiten, die
sich in der Umgebung des jeweiligen Standorts befinden, bereitstellen.
Eine solche Lösung
wurde beispielsweise in der Bundesgartenschau 2005 in München eingesetzt.
Die dort eingesetzte Lösung bestand
aus einem Personal Digital Assistent (PDA), welcher mit einem GPS-Modul kombiniert
wurde (GPS = Global Position System).
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Ein
Nachteil dieser Lösung
besteht darin, dass unterschiedslos zu allen in der Umgebung des jeweiligen
Standorts befindlichen Sehenswürdigkeiten
bzw. Objekten Informationen bereitgestellt werden, unabhängig davon,
ob die besprochenen Objekte für
den Nutzer sichtbar sind oder möglicherweise durch
andere Objekte verdeckt sind oder sich im Rücken des Nutzers befinden.
Unter den in der Nähe befindlichen
Objekten wird keine Auswahl getroffen.
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Ein
mit einem GPS-Empfänger
ausgestatteter mobiler elektronischer Reisebegleiter wird beispielsweise
in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 199 35 564 A1 beschrieben. Dieser elektronische Reisebegleiter
verfügt über einen
elektronischen Stadtplan und einen Routenplaner, so dass bei Eingabe
eines Ziels der Nutzer zu dem gewünschten Ort geführt wird.
Zur Ermittlung von ortsabhängigen
Informationen wird der GPS-Empfänger
nicht genutzt. Vielmehr werden die orts- und/oder objektabhängigen Informationen
durch einen Sender, der sich an dem zu beschreibenden Objekt befinden
kann, auf den elektronischen Reisebegleiter übertragen.
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Eine
andere Lösung
(
DE 44 37 360 A1 )
sieht einen Reiseführer
mit ortsgesteuerter Informationsausgabe vor, welcher ebenfalls einen
GPS-Empfänger
nutzt und bei Annäherung
an ausgewählte
Objekte automatisch eine Sprachausgabe startet, um Informationen über dieses
Objekt auszugeben.
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In
der Gebrauchsmusterschrift
DE
299 20 875 U1 ist ein satellitengeführtes Reiseinformationssystem
beschrieben. Dabei ist vorgesehen, ein Reiseinformationssystem mit
einem satellitengestützten Navigationssystem
zu verbinden und Fahrgästen während der
Fahrt Informationen über
Sehenswürdigkeiten
oder Landschaften der durchfahrenen Gebiete bereitzustellen.
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Ein
interaktives Führungssystem
für Museen,
Ausstellungen, Messen o.dgl. wird in der Gebrauchsmusterschrift
DE 297 19 203 U1 vorgestellt. Dabei
wird die Position eines Besuchers im Raum der Ausstellung durch
ein elektronisches Ortungssystem bestimmt. Entsprechend der Position
des Besuchers werden dem Besucher Informationen über Ausstellungsobjekte, in
deren Nähe
er sich befindet, bereitgestellt.
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Des
Weiteren sind auch stationäre
Informationssysteme bekannt, die interaktiv Touristeninformationen
zur Verfügung
stellen. Ein solches ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 38 42 719 A1 beschrieben.
Es handelt sich dabei um ein Informationssystem an Bahnhöfen oder
Flughäfen
für ortsfremde
Reisende, welches ein Tastenfeld, einen Lageplan und ein Bild- und
Tonwiedergabegerät
umfasst. Über
das Tastenfeld können
gewünschte Informationen
abgerufen werden, wie beispielsweise Angaben zu Hotels, wobei gleichzeitig
die Lage des interessierenden Objektes im Stadtplan hervorgehoben
wird. Außerdem
kann über
das Informationssystem eine Sprachverbindung über das örtliche Fernsprechnetz zu einer
gewünschten
Rufnummer hergestellt werden.
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Eine
andere stationäre
Orientierungsvorrichtung ist in der Gebrauchsmusterschrift
DE 298 80 058 U1 beschrieben.
Diese Orientierungsvorrichtung weist einen drehbar gelagerten Bildschirm
auf, auf dem eine Darstellung wiedergegeben wird, die mit dem Blickfeld
des Nutzers der Orientierungsvorrichtung übereinstimmt. Nachteilig an
dieser Lösung
ist, dass sie nur stationär
eingesetzt werden kann und entsprechend lediglich Informationen über die
Umgebung dieses festen Standortes bereithält.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren
und eine Anordnung zur ortsabhängigen
Ausgabe von Daten durch mobile Endgeräte, sowie ein entsprechendes
Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium
bereitzustellen, welche die erwähnten
Nachteile beheben und es insbesondere ermöglichen Informationen über Objekte
bereitzustellen, welche sich im Gesichtsfeld eines Nutzers des mobilen
Endgeräts
befinden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 15, 21 und 22 im Zusammenwirken
mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
enthalten.
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Ein
besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass beim Einsatz dieses Verfahrens einem Nutzer, wie beispielsweise
einem Touristen, der einen Stadtrundgang durchführt, die Orientierung erleichtert
wird, indem ihm Informationen zur Verfügung gestellt werden, die sich
auf Objekte beziehen, welche sich im Gesichtsfeld des Nutzers befinden.
Dies wird dadurch erreicht, indem Daten nicht nur ortsabhängig, d.h.
bezogen auf den aktuellen Standort des mobilen Endgeräts bzw.
des Nutzers desselben, ausgegeben werden, sondern darüber hinaus
bei der Datenausgabe die Orientierung des mobilen Endgerätes berücksichtigt
wird. Durch die Auswertung der Orientierung des mobilen Endgerätes werden
aus einer Datenbank solche Daten ausgewählt, die sich auf Objekte beziehen,
welche sich im Blickfeld des Nutzers des mobilen Endgerätes befinden.
Das mobile Endgerät
wird hierfür
mit einem lokalen Koordinatensystem verknüpft und den gespeicherten,
auszugebenden Daten jeweils mindestens eine Ortskennung, wie beispielsweise
eine GPS-Position oder andere geographische Angaben/Koordinaten,
zugeordnet. Die Ortskennung wird zusammen mit den Daten in einer
oder mehreren Datenbanken gespeichert. Dabei kann sich die eine oder
wenigstens ein Teil der mehreren Datenbanken auf dem mobilen Endgerät oder auch
auf externen Datenverarbeitungseinrichtungen befinden. Um die für einen
konkreten Standort auszugebenden Daten zu ermitteln, werden nun
anhand der Ortskennung in einem ersten Schritt die Daten ausgewählt, die
sich in einer vorgebbaren Umgebung des aktuellen Standortes des
mobilen Endgerätes
bzw. des Nutzers desselben befinden. In einem zweiten Schritt wird
die Lage der Ortskennungen der ausgewählten Daten in dem lokalen
Koordinatensystem des Nutzers des mobilen Endgerätes berechnet. Dadurch, dass
ein bestimmter Bereich dieses lokalen Koordinatensystems das Blickfeld
des Nutzers des mobilen Endgerätes
definiert, können
nun die Daten für
die Ausgabe ausgewählt
werden, deren Ortskennung sich in diesem definierten Bereich befinden.
Damit werden die Daten ausgewählt,
die Informationen über
Objekte enthalten, welche sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch
des mobilen Endgerätes
im Blickfeld des Benutzers desselben befinden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, dass sich die Daten, denen eine Ortskennung zugeordnet ist,
auf Objekte bzw. auf Teile (Eingang, markante Punkte o.dgl.) von
Objekten beziehen, welche sich an der durch die Ortskennung bezeichneten
Position befinden. Besonders vorteilhaft lässt sich das Verfahren für individuelle
Stadtführungen
einsetzen, da ein Tourist, welcher ein mobiles Endgerät benutzt,
auf dem das erfindungsgemäße Verfahren
softwaremäßig implementiert
ist, unabhängig
von einer fest vorgegebenen Wegstrecke eine Stadt erkunden kann und
stets Informationen bereitgestellt bekommt, welche sich auf Sehenswürdigkeiten
bzw. Ereignisse der Umgebung des jeweiligen aktuellen Standortes
beziehen. Auch in unbekannten Gegenden wird ihm die Orientierung
erleichtert, indem stets nur Informationen ausgegeben werden, die
sich auf Objekte bzw. Ereignisse beziehen, welche einen Bereich
betreffen, der sich genau im aktuellen Blickfeld des Nutzers des mobilen
Endgerätes
befindet.
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Die
Daten können
dabei visuell und/oder akustisch ausgegeben werden. Für die akustische Ausgabe
ist das mobile Endgerät
in einer bevorzugten Ausführungsform
mit einem Kopfhörer
ausgestattet, vorzugsweise mit einem schnurlosen Kopfhörer. Die
visuelle Ausgabe erfolgt in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung über
ein Display, auf dem die Objekte im Gesichtsfeld des Nutzers dargestellt
werden. Um die Orientierung des Nutzers zu verbessern, ist vorgesehen,
ein möglichst realistisches
Bild dieses Gesichtsfeldes darzustellen. Dazu ist vorgesehen, in
der visuellen Ausgabe die Objekte entsprechend dem realen Verhältnis in
der Umgebung der aktuellen Position des mobilen Endgerätes winkelgenau
auf dem Display darzustellen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, die Objekte ohne Text als Sinnbilder, beispielsweise
als Piktogramme, stilisierte Zeichnungen, stilisierte Fotos o.dgl.,
darzustellen. In Verbindung mit einem Touchscreen kann durch Berührung der
auf dem Display dargestellten Sinnbilder die zugehörige Information
abgerufen werden, die dann akustisch ausgegeben wird.
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Zur
Umsetzung des Verfahrens wird erfindungsgemäß eine Anordnung zur ortsabhängigen Ausgabe
von Daten durch mobile Endgeräte
eingesetzt, wobei das mobile Endgerät eine Datenverarbeitungseinrichtung,
wie beispielsweise einen Prozessor o.dgl., Mittel zur Datenein-
und/oder -ausgabe, Mittel zur Datenspeicherung, in denen wenigstens
ein Teil der für
die Ausgabe bestimmten Daten zusammen mit den ihnen zugeordneten
Ortskennungen gespeichert ist, und eine Einheit zur Bestimmung der
Positionen des mobilen Endgeräts
umfasst. Erfindungsgemäß ist das
mobile Endgerät
weiter mit einer Einheit zur Bestimmung der Orientierung des mobilen
Endgerätes
ausgestattet. Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Anordnung derart eingerichtet, dass
neben der Auswertung des Standortes des mobilen Endgerätes auch
dessen Orientierung ausgewertet wird. Anhand der ermittelten Position
und der ermittelten Orientierung des mobilen Endgerätes werden
nun die gespeicherten, für
die Ausgabe vorgesehenen, mit einer Ortskennung versehenen Daten
gefiltert, indem solche Daten ausgewählt werden, deren Ortskennung
sich in einer vorgebbaren Umgebung des aktuellen Standortes des
mobilen Endgerätes
befindet und schließlich
aus dieser ersten Auswahl eine weitere Auswahl in Abhängigkeit
der Orientierung des mobilen Endgerätes getroffen wird. In der Regel
werden durch diesen zweiten Auswahlschritt diejenigen Ausgewählt, deren
Ortskennungen sich in einem Sektor der Umgebung des aktuellen Standpunktes
des mobilen Endgerätes
befinden. Dieser Sektor ist so gewählt, dass er bei bestimmungsgemäßem Gebrauch
des mobilen Endgerätes
dem Sichtfeld des Nutzers des mobilen Endgerätes entspricht.
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Als
Einheit zur Bestimmung der Position des mobilen Endgerätes ist
in einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anordnung
ein Empfänger
für Signale
eines satellitengestützten Systems
zur Positionsbestimmung, wie zum Beispiel ein GPS-Empfänger oder
ein Empfänger
für Signale anderer
satellitengestützter
Ortungssysteme wie Galileo, GLONASS, MTSAT (= Multifunction Transport Satellite
System), Beidou oder vergleichbarer Systeme, vorgesehen. In einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, als Einheit zur Bestimmung der Orientierung
des mobilen Endgerätes
einen elektronischen Kompass einzusetzen.
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Es
erweist sich als vorteilhaft, wenn das mobile Endgerät mit einem
Touchscreen ausgerüstet
ist. Dies erlaubt es, über
auf dem Display dargestellte Sinnbilder intuitiv die zugehörigen Informationen
abzurufen, indem das jeweilige Sinnbild auf dem Touchscreen berührt wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht weiterhin vor, dass die Anordnung einen Kopfhörer umfasst, über den
Informationen akustisch ausgegeben werden. Vorzugsweise handelt
es ich um Kopfhörer,
die über
eine drahtlose Schnittstelle mit dem mobilen Endgerät verbunden
sind. Alternativ oder ergänzend
kann das mobile Endgerät
auch mit einem Lautsprecher, der im Gehäuse integriert ist, ausgestattet
sein.
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Es
erweist sich außerdem
als Vorteil, wenn das mobile Endgerät außerdem mit einem Neigungssensor
und/oder einem Beschleunigungssensor ausgestattet ist, da damit
in Abhängigkeit
der Ausrichtung des mobilen Endgeräts Funktionen des mobilen Endgeräts, insbesondere
Stromsparfunktionen, aktiviert oder deaktiviert aktiviert werden
können.
So kann zum Beispiel die Displaybeleuchtung ausgeschaltet werden,
wenn durch den Neigungssensor angezeigt wird, dass das Display senkrecht
steht und sich somit in einer Nichtgebrauchstellung befindet.
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Eine
andere bevorzugte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Anordnung
sieht vor, dass das mobile Endgerät einen lichtempfindlichen
Sensor aufweist. Dieser lichtempfindliche Sensor kann ebenfalls
genutzt werden, um Strom zu sparen, indem durch den lichtempfindlichen
Sensor, beispielsweise eine Fotodiode, die Helligkeit in der Umgebung
des mobilen Endgerätes
detektiert wird und anhand der detektierten Helligkeit die Hintergrundbeleuchtung des
Displays entsprechend angepasst wird. Dadurch wird vermieden, dass
das Display ständig
mit voller Helligkeit betrieben wird.
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Ein
weiterer Stromspareffekt kann ausgenutzt werden durch den Einsatz
eines transflektiven Displays. Transflektive Displays reflektieren
das einfallende Umgebungslicht und nutzen dieses, um ihre Bildpunkte
darzustellen. Dank dieser Funktionsweise wird an sehr hellen Orten
eine zusätzliche
Hintergrundbeleuchtung nicht benötigt,
so dass die hier erforderliche Energie eingespart werden kann.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Anordnung
sieht vor, dass außerhalb
des mobilen Endgerätes
weitere externe Mittel zur Datenspeicherung angeordnet sind. Dabei kann
es sich beispielsweise um Datenbanken auf einem Server eines Service-
oder Contentproviders handeln. In diesem Falle werden die extern
gespeicherten Daten bei der Auswertung, welche Daten in Abhängigkeit
der aktuellen Position und der aktuellen Orientierung des mobilen
Endgerätes
ausgegeben werden sollen, mitberücksichtigt.
Hierfür
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass derartige Server von Providern
jeweils Daten zur Verfügung
stellen, welche Informationen über
die jeweilige Region bereitstellen, in der sich der Server befindet.
Die für
einen bestimmten Standort auszugebenden Daten werden dann von dem
Server an das mobile Endgerät übertragen
und dort visuell und/oder akustisch ausgegeben. Für diesen
Datenaustausch ist in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung
vorgesehen, dass das mobile Endgerät hierfür eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle
bereitstellt.
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Eine
bevorzugte Lösung
sieht allerdings vor, dass sich alle relevanten Daten auf dem mobilen Endgerät selbst
befinden, denn dadurch vereinfacht sich sowohl das Verfahren selbst
als auch die dafür erforderliche
Technik. Darüber
hinaus entstehen bei dieser Lösung
keine zusätzlichen
Kosten durch eine Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät und dem
externen Server.
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Um
ein solches, von externen Datenbanken unabhängiges mobiles Endgerät für verschiedene Regionen
bzw. für
verschiedene Funktionalitäten
einsetzen zu können,
ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen,
dass die auf dem mobilen Endgerät
verwendeten Datenbanken bzw. Software ausgetauscht werden können. Hierfür weist
das mobile Endgerät
eine Kommunikationsschnittstelle auf, über welche eine neue Datenbank
bzw. neue Software von einer externen Datenverarbeitungseinrichtung
an das mobile Endgerät übertragen
und dort installiert werden kann. Damit ist das Gerät universell
einsetzbar.
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Ein
erfindungsgemäßes Computerprogramm ermöglicht es
einer Datenverarbeitungseinrichtung, nachdem es in Speichermittel der
Datenverarbeitungseinrichtung geladen worden ist, ein Verfahren zur
ortsabhängigen
Ausgabe von Daten durch mobile Endgeräte durchzuführen, wobei die Datenausgabe zusätzlich in
Abhängigkeit
der Orientierung des mobilen Endgerätes erfolgt.
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Solche
Computerprogramme können
beispielsweise (gegen Gebühr
oder unentgeltlich, frei zugängig
oder passwortgeschützt)
downloadbar in einem Daten- oder Kommunikationsnetz bereitgestellt
werden. Die so bereitgestellten Computerprogramme können dann
durch ein Verfahren nutzbar gemacht werden, bei dem ein Computerprogramm nach
Anspruch 21 aus einem elektronischen Datennetz, wie beispielsweise
aus dem Internet, auf eine an das Datennetz angeschlossene Datenverarbeitungseinrichtung
heruntergeladen wird.
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Es
ist erfindungsgemäß weiterhin
ein computerlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem ein Programm
gespeichert ist, dass es einer Datenverarbeitungseinrichtung ermöglicht,
nachdem es in Speichermittel der Datenverarbeitungseinrichtung geladen
worden ist, ein Verfahren zur ortsabhängigen Ausgabe durch mobile
Endgeräte
durchzuführen,
wobei die Datenausgabe zusätzlich
in Abhängigkeit
der Orientierung des mobilen Endgeräts erfolgt.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand von einem zumindest teilweise
in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
Es zeigt:
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1:
ein beispielhaftes Blockdiagramm eines elektronischen Stadtführers.
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Nachfolgend
wird die Erfindung beispielhaft an einem elektronischen Stadtführer beschrieben, welcher
nicht nur ortsbezogene Information ausgibt, sondern darüber hinaus
die auszugebenden Informationen an die Blickrichtung eines Nutzers
des elektronischen Stadtführers
anpasst, sofern der elektronische Stadtführer bestimmungsgemäß benutzt
wird.
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Die
Erfindung ist selbstverständlich
nicht auf diese spezielle Ausführungsform
als elektronischer Stadtführer
beschränkt.
Vielmehr sind eine Vielzahl weiterer Einsatzmöglichkeiten der Erfindung denkbar.
So kann die Erfindung beispielsweise eingesetzt werden, um die Wartung
oder Inspektion von größeren industriellen
Anlagen durchzuführen,
indem auf dem Display des mobilen Endgerätes solche Bereiche der industriellen
oder technischen Anlage dargestellt werden, die ein Nutzer des elektronischen
Endgerätes
in seinem Blickfeld hat. Durch Berührung entsprechender Elemente
der auf dem Display dargestellten Anlage kann ein Nutzer des mobilen
Endgerätes
spezielle Informationen zu dem ausgewählten Element abrufen.
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Der
im Folgenden erläuterte
elektronische Stadtführer
ist mit einem Display sowie mit Kopfhörern, die vorzugsweise über eine
drahtlose Schnittstelle mit dem elektronischen Stadtführer verbunden sind,
ausgestattet. Informationen können
somit visuell und/oder akustisch ausgegeben werden. In einer speziellen
Ausführungsform
des elektronischen Stadtführers
ist eine sehr einfache Benutzerschnittstelle vorgesehen. Dabei werden
alle Elemente, die auf dem Display dargestellt werden, ohne Text,
sondern ausschließlich
durch Sinnbilder (Piktogramme, stilisierte Zeichnung, stilisierte
Fotos o.dgl.) dargestellt. Dies ermöglicht im Zusammenspiel mit
der richtungsbezogenen Datendarstellung eine intuitive Zuordnung
der dargestellten Symbole zu den tatsächlichen Objekten.
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Die
Ermittlung der ortsabhängig
und richtungsbezogenen Daten, die durch den elektronischen Stadtführer ausgegeben
werden sollen, erfolgt auf folgende Weise:
In einem ersten
Schritt wird mit Hilfe eines satellitengestützten Positionssystems, wie
beispielsweise über
GPS, die aktuelle Position des elektronischen Stadtführers bestimmt.
Die GPS-Position des elektronischen Stadtführers bildet die Grundlage
zur Auswahl der eventuell darzustellenden Informationen bzw. Objekte
(Sehenswürdigkeiten).
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In
einem zweiten Schritt wird die Richtungsinformation eines in den
elektronischen Stadtführern integrierten
elektronischen Kompasses ausgewertet und dadurch zusätzlich die
Orientierung des elektronischen Stadtführers ermittelt. Mit Hilfe
dieser Richtungsinformation kann eine weitere Vorauswahl der auszugebenden
Informationen bzw. der auf dem Display darzustellenden Objekte vorgenommen
werden. Es ist somit möglich,
lediglich Objekte darzustellen, die sich im Sichtbereich des Benutzers
befinden. In einer bevorzugten Variante ist daher vorgesehen, nur diejenigen
Objekte auf dem Display darzustellen, welche sich im 180°-Bereich
des vor dem Benutzer des elektronischen Stadtführers befindlichen Halbkreis
befinden. Es sind auch andere, vorzugsweise engere, Winkel für den Sichtbereich
denkbar.
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Die
richtungsbasierte Darstellung der Objekte kann der realen Szene,
die sich dem Nutzer des elektronischen Stadtführers darstellt, weiter angepasst
werden, indem die für
den Nutzer des elektronischen Stadtführers mit seiner entsprechenden
Position und Ausrichtung sichtbaren Objekte ermittelt werden. In
dieser speziellen Ausführungsform
der Erfindung werden die Sinnbilder der sichtbaren Objekte (Sehenswürdigkeiten)
entsprechend der Blickrichtung des Benutzers auf dem Display platziert,
so dass die Anordnung der Sinnbilder auf dem Display winkelgenau
der Wahrnehmung der realen Objekte (Sehenswürdigkeiten) im Blickfeld des
Benutzers entspricht.
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Die
Ermittlung der auszugebenden Daten unter Berücksichtigung von Position und
Orientierung des elektronischen Stadtführers soll im Folgenden näher erläutert werden:
Der
elektronische Stadtführer
umfasst eine Datenbank, in welcher Informationen zu Sehenswürdigkeiten
bzw. Ereignissen jeweils als Datenbankeintrag gespeichert sind.
Um die erfindungsgemäße Informationsausgabe
bzw. insbesondere die erfindungsgemäße Darstellung auf dem Display
des elektronischen Stadtführers
zu ermöglichen,
werden in einer bevorzugten Ausführungsform
beispielsweise folgende Daten für
jeden Datenbankeintrag abgespeichert:
- – eine zentrale
GPS-Position des Objektes,
- – zusätzlich mehrere
GPS-Positionen, die einen Rahmen um das Objekt (Sehenswürdigkeit)
aufspannen. Damit können
Sehenswürdigkeiten,
die besonders große
Grundflächen, Fassaden
oder ungewöhnliche
Formen haben, besser ausgewertet und dem Benutzer präsentiert
werden. Insbesondere wird damit die Ermittlung der sichtbaren bzw.
verdeckten Bereiche der Objekte unterstützt.
- – Es
werden zusätzlich
GPS-Position und Richtung der Eingänge eines dargestellten Gebäudes abgespeichert,
um diese Daten für
die Wegführung
des Nutzers des elektronischen Stadtführers auswerten zu können. Da
eine repräsentative Front
einer Sehenswürdigkeit
meist interessanter und auch bekannter ist als ein unspektakulärer Hintereingang,
ist es oftmals vorteilhafter, die repräsentative, bekannte Front als
Sinnbild auf dem Display darzustellen. Eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht für
diesen Fall vor, dass dem Nutzer des elektronischen Stadtführers der
Weg von seinem Standort zum (Hinter-)Eingang des Gebäudes gewiesen
wird. Hierzu kann in dem elektronischen Stadtführer ein Programm in der Art
eines Routenplaners integriert sein.
- – Es
können
auch Angaben über
die Höhe
eines Objektes in der Datenbank abgespeichert sein. Dadurch können auch
weiter entfernte Objekte, die sehr hoch sind, eher angezeigt werden,
da diese wesentlich früher
für den
Benutzer des elektronischen Stadtführers sichtbar sind.
- – Stilisierte
Zeichnungen bzw. Piktogramme zur vereinfachten Darstellung der Objekte
werden ebenfalls abgespeichert. Die Stilisierung ermöglicht eine
verbesserte und vereinfachte Zuordnung der auf dem Display dargestellten
zu den realen Objekten. Die intuitive Platzierung der Sinnbilder
auf dem Bildschirm unterstützt
die Zuordnung zusätzlich.
- – Zu
den Objekten bzw. Ereignissen werden Sprachdaten in digitaler, vorzugsweise
komprimierter Form gespeichert. Vorzugsweise werden die Beiträge durch
einen (realen) Sprecher gesprochen, da natürliche Sprache u.a. durch die Betonung
als angenehmer und interessanter empfunden wird und leichter erfasst
werden kann, als synthetisch generierte Sprachausgaben.
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Die
Daten (Datenbank) für
die jeweilige Region werden auf dem Gerät abgespeichert, so kann der
elektronische Stadtführer
stets autonom arbeiten und ist nicht auf eine externe Infrastruktur
angewiesen (wie z.B. eine Sendestation für Funkverbindungen o.ä.). Es entstehen
somit auch keine Zusatzkosten für
den Anwender, wie es bei SMS-Diensten
zum Beispiel der Fall ist.
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Es
kann sich unter gewissen Umständen
jedoch auch als vorteilhaft erweisen, wenn die Datenbanken auf einem
zentralen Datenserver abgelegt sind. Das kann beispielsweise der
Fall sein, wenn die Nutzung ausschließlich in einem Intranetz erfolgt,
bei welchem keine zusätzlichen
Kommunikationskosten für
die Datenübertragung
zwischen dem mobilen Endgerät
und dem Datenserver auftreten. Ein Beispiel hierfür könnte die
oben bereits erwähnte
Nutzung der Erfindung für
die Inspektion größerer Industrieanlagen
sein. Ein Vorteil solcher externen Datenbanken liegt darin, dass
eine Aktualisierung der Datenbestände einfacher durchgeführt werden
kann, als wenn sich die Daten auf dem mobilen Endgerät, insbesondere
auf vielen Endgeräten,
selbst befinden.
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In
einer speziellen Ausführungsform
des beispielhaften elektronischen Stadtführers kann die Datenbank und
die Software, die auf dem elektronischen Stadtführer gespeichert sind, durch
direkten Anschluss an einen externen Computer ausgetauscht werden.
Anstelle des direkten Anschlusses an einen externen Computer bzw.
zusätzlich
dazu ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass
ein Wechseldatenträger
wie beispielsweise ein USB-Stick o.dgl., auf dem eine neue Datenbank
bzw. neue Software gespeichert ist, über eine Schnittstelle mit
dem elektronischen Stadtführer
verbunden wird, die neue Datenbank/Software auf den elektronischen Stadtführer übertragen
und dort installiert werden.
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Durch
diesen Austausch von Datenbank bzw. Software wird das mobile Endgerät universell einsetzbar:
- – Der
Austausch der Datenbasis ermöglicht
die Verwendung ein und desselben Gerätes in verschiedenen Regionen
der Welt.
- – Der
Austausch der Sprachdaten in der Datenbasis ermöglicht zusätzlich die Unterstützung verschiedenster
Sprachen für
die Ausgabe.
- – Der
Austausch des Programmcodes ermöglicht die Änderung
der Funktionalität
des mobilen Endgeräts.
Das Gerät
ist dann kein Stadtführer
mehr, sondern ein anderer orts- und
orientierungsbasierter Dienst, beispielsweise der bereits erwähnte Dienst
zur Inspektion von großen
technischen Anlagen.
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Zur
Bestimmung der auszugebenden orts- und richtungsbasierten Informationen
werden die gespeicherten, mit mindestens einer GPS-Position als Ortskennung
verknüpften
Daten folgendermaßen ausgewertet:
- – Es
wird die aktuelle, durch den in den elektronischen Stadtführer integrierten
GPS-Modul gelieferte Position des elektronischen Stadtführers/Benutzers
mit den GPS-Positionen
der gespeicherten Einträge
(Objekte oder Ereignisse) verglichen. Anhand dieses Vergleichs werden
nun solche Objekte/Ereignisse ausgewählt, welche sich in einer vorgebbaren
Umgebung der aktuellen Position des elektronischen Stadtführers befinden.
Vorzugsweise werden solche Datenbankeinträge ausgewählt, welche sich in der Nähe des aktuellen
Standortes befinden bzw. welche durch besondere Eigenschaften für den Benutzer
interessant sind. Solche besonderen Eigenschaften können beispielsweise
die Höhe
eines Bauwerkes oder eine besondere Lage des Objektes sein, wodurch
sie in das Blickfeld des Nutzers des elektronischen Stadtführers geraten.
- – Im
Anschluss wird die Lage des Objektes (Winkel bzw. Richtung) in Bezug
auf ein internes, mit dem elektronischen Stadtführer fest verbundenes Koordinatensystem
bestimmt.
- – Es
wird der Abstand von Objekten zum Gerät berechnet.
- – Im
Anschluss daran werden die sichtbaren bzw. verdeckten Bereiche der
Objekte ermittelt. Dies erfolgt unter Berücksichtigung der Entfernung
und der Höhe,
Form bzw. Gestalt der Fassade des Objektes.
- – Im
Ergebnis der vorangehenden Berechnungsschritte werden nun die Sinnbilder
winkelgenau auf dem Display platziert.
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Eine
besondere Ausführungsform
des beispielhaften elektronischen Stadtführers sieht für eine intuitive
Bedienung des Gerätes
vor, dass die Bedienung ausschließlich über einen Touchscreen erfolgt. Der
Abruf zusätzlicher
Informationen erfolgt durch direkte Anwahl über die auf dem Display dargestellten Sinnbilder.
Diese beispielhafte Ausführungsform
besitzt neben einem Schalter zum An- und Ausschalten des Gerätes nur
noch einen zusätzlichen
Schiebeschalter, um die Stromversorgung des Gerätes durch die Stromversorgung
(Akku) komplett unterbrechen zu können. Mit diesem Schiebeschalter
kann im Notfall auch ein echter Neustart des Gerätes durchgeführt werden.
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Eine
andere spezielle Ausführungsform
des beispielhaften elektronischen Stadtführers sieht vor, dass ausgewählte Informationen
nur in gesprochener Sprache dem Interessenten präsentiert werden. In dieser
Ausführungsform
wird auf eine visuelle Textdarstellung verzichtet, um den interessierten
Besucher nicht durch das Lesen eines Textes vom eigentlichen Betrachten
der Sehenswürdigkeit
abzulenken.
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Die
Benutzerfreundlichkeit wird auch durch die Verwendung eines schnurlosen
Kopfhörers
erhöht.
Beim Einsatz dieser Lösung
wird die Bewegungsfreiheit des Benutzers nicht eingeschränkt. Des
Weiteren wird ihm dadurch eine quali tativ hochwertige Sprachausgabe
präsentiert,
ohne das Knistern und Knacken eines kabelbasierten Systems. Eine
bevorzugte Ausführungsform
sieht vor, das als akustisch auszugebende Dateien digitale Audio-Dateien,
wie beispielsweise MP3-Dateien, verwendet und die Audiodaten direkt über Bluetooth
an den Kopfhörer
gesendet werden. Das verwendete Bluetooth-Profil hängt dabei
von dem jeweiligen Kopfhörer
ab. In einer bevorzugten Ausführungsform
des beispielhaften elektronischen Stadtführers werden auch sowohl das
Headset-Profil (HST) als auch Advanced Audio Distribution Profile
(A2DP) unterstützt.
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Ein
optionaler Anschluss eines schnurgebundenen Kopfhörers kann
daneben ebenfalls ermöglicht
werden, um dem Benutzer die Freiheit zu geben, zwischen diesen beiden
Arten zu entscheiden. Schnurgebundene Kopfhörer können beispielsweise dann eingesetzt
werden, wenn die Akkus der schnurlosen Kopfhörer erschöpft sind und aufgeladen werden
müssen.
Die Nutzbarkeit des elektronischen Stadtführers wird somit auch in diesem
Falle weiter gewährleistet.
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Bei
der in der beschriebenen speziellen Ausführungsform des elektronischen
Stadtführers,
die eine Bedienung ausschließlich über den
Touchscreen vorsieht, werden auch Funktionen wie Starten, Pausieren
und/oder Stoppen der Audioausgabe über den Touchscreen ausgeführt. Hierfür werden auf
dem Display Standardsinnbilder für
diese Funktionen dargestellt.
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Eine
andere beispielhafte Ausführungsform der
Erfindung sieht eine Stromsparfunktion vor. Die Stromsparfunktion berücksichtigt
die Handhabung des Gerätes.
In einer beispielhaften Ausführungsform
ist hierfür
eine Lage-/Neigungs-/Beschleunigungssensor
in den elektronischen Stadtführer
integriert. Über
diesen Sensor wird erkannt, ob das Gerät von Touristen benutzt wird,
oder unbenutzt am Hals herunterhängt.
Sobald festgestellt wird, dass das Gerät nicht benutzt wird, werden
automatisch alle Funktionseinheiten abgeschaltet, die in diesem
Zustand nicht benötigt
werden, z.B. das Display und dessen Hintergrundbeleuchtung. Sobald
der Tourist das Gerät
wieder in eine Position bewegt, um es zu benutzen, schaltet sich
der elektronische Stadtführer
wieder automatisch ein. Bei dieser Ausführungsform des elektronischen
Stadtführers
muss sich der Benutzer nicht selbst um die Energieeinsparung kümmern.
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Diese
beispielhafte Ausführungsform
sieht die Installation einer speziellen Systemsoftware vor, da eine
solche Systemsoftware die Stromsparfunktion des Gerätes optimaler
nutzen kann als ein normales Betriebssystem für herkömmliche PDA's, da die gewünschte Funktion des Gerätes von
vornherein bekannt ist.
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Da
die Hintergrundbeleuchtung bei einem mobilen Endgerät einer
der größten Stromverbraucher
ist, verspricht eine intelligente Benutzung dieser Hintergrundbeleuchtung
eine erhebliche Einsparung des Stromverbrauchs:
- – Daher
ist in einer besonderen beispielhaften Ausführungsform des elektronischen
Stadtführers der
Einsatz transflektiver Displays vorgesehen. Transflektive Displays
reflektieren das einfallende Umgebungslicht und nutzen dieses, um
ihre Bildpunkte darzustellen. Die Hintergrundbeleuchtung wird dank
dieser Funktionsweise an sehr hellen Orten nicht benötigt. Da
der elektronische Stadtführer
als Out-door-Gerät
konzipiert ist, kann somit gegebenenfalls das einstrahlende Sonnenlicht als „unterstützende Beleuchtung" benutzt werden.
- – Nut
Hilfe einer Fotodiode, die der Empfindlichkeit des menschlichen
Auges angepasst ist, kann die aktuelle Helligkeit in der Umgebung
des Benutzers ermittelt werden. Dadurch kann die Helligkeit der
Hintergrundbeleuchtung so angepasst werden, dass der Tourist das
Display optimal ablesen kann. So kann in relativ heller Umgebung Strom
gespart werden, da nicht die volle Leuchtkraft der Hintergrundbeleuchtung
benutzt werden muss.
- – Die
Hintergrundbeleuchtung wird herkömmlicherweise
durch ein Potentiometer gedimmt. Dies hat allerdings den wesentlichen
Nachteil, dass Energie unnütz
im Potentiometer in Wärme
umgewandelt, sprich: verschwendet wird. Erfindungsgemäß wird demgegenüber ein
alternativer Ansatz benutzt. Zur Ansteuerung der Beleuchtung wird
erfindungsgemäß eine Pulsweitenmodulation
(PWM) eingesetzt. Hierbei werden die LEDs der Hintergrundbeleuchtung
in einer hohen Frequenz stets an- und ausgeschaltet. Wenn das An- und
Ausschalten der LEDs schnell genug erfolgt, kann das menschliche
Auge dies nicht mehr als Flackern erkennen. Durch das Verhältnis der
Zeitspanne von „Licht
an" zu „Licht
aus" kann die vom menschlichen
Auge wahrgenommene Helligkeit gesteuert werden. Diese Lösung sichert
eine optimale Ausnutzung der Energie, da hier der Energiefluss durch
An- und Abschalten gesteuert wird und nicht unnötig Energie in Wärme umgewandelt wird.
-
In 1 ist
das Schaltbild eines beispielhaften erfindungsgemäßen elektronischen
Stadtführers in
Form eines Blockdiagramms wiedergegeben:
Dieser beispielhafte
elektronische Stadtführer
umfasst einen Prozessor (Microcontroller) 1, welcher auf verschiedene
Speicher wie beispielsweise mobile SD-RAM 2, eine SD-Card 3 und
einen programmierbaren (Read-only-)Speicher 4 zugreift.
Für die
visuelle Datenausgabe wird durch den Prozessor 1 ein Display 5 mit
Touchscreen-Funktionalität 6 angesteuert. Zur
Sprachausgabe wird ein MP3-Modul 7 angesteuert, das in
einer speziellen Ausführungsform
ein DAC Amplifier Audio Out 8 umfasst. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das MP3-Modul 7 zudem mit einer Bluetooth-Schnittstelle 9 verbunden. Über die Bluetooth-Schnittstelle 9 werden
die Audiodaten an die schnurlosen Kopfhörer (in 1 nicht
dargestellt) übertragen.
-
Zur
Positionsbestimmung umfasst der beispielhafte elektronische Stadtführer ein
GPS-Modul 10, für
den beispielsweise ein GPS-Modul 9 mit passiver Patch-Antenne 11 eingesetzt
werden kann. Zur Bestimmung der Ausrichtung des beispielhaften elektronischen
Stadtführers
wird durch den Prozessor 1 ein elektronischer Kompass 12 ausgewertet.
-
Darüber hinaus
umfasst die Schaltungsanordnung des beispielhaften elektronischen
Stadtführers
einen Beschleunigungssensor 13, welcher beispielsweise
im Rahmen der Stromsparfunktionalität ausgewertet wird. Wie bereits
erwähnt,
wird auch durch Anpassung der Hintergrundbeleuchtung 16 an die
Umgebungshelligkeit der Energieverbrauch des Gerätes minimiert. Zur Detektion
der Umgebungshelligkeit ist der Des elektronische Stadtführer mit
einer Fotodiode 17 ausgestattet. Weiteren weist der beispielhafte
elektronische Stadtführer
eine Stromversorgung 14, vorzugsweise einen wiederaufladbaren Akku,
auf. Zum Laden der Akkus ist in das beispielhafte Gerät eine Ladeelektronik 15 integriert.
-
In
einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der elektronische
Stadtführer
durch Zusatzfunktionen erweitert. So kann ein zur Lageerkennung
verwendeter Beschleunigungssensor 13 zusätzlich benutzt
werden, um kontinuierlich die Beschleunigungen zu erfassen, die
auf dem elektronischen Stadtführer
einwirken. So kann beispielsweise festgestellt werden, wie das Gerät vom Nutzer
behandelt wird – z.B.
ob es öfter
auf den Boden gefallen ist, oder ob es sehr rabiat behandelt wurde.
Diese gesammelten Information können
abgespeichert werden und für
den Service bzw. die Wartung genutzt werden.
-
Es
kann weiterhin ein Tourmodus in den elektronischen Stadtführer integriert
werden, welcher den Touristen von einer Sehenswürdigkeit zur nächsten leitet.
Dieser Tourmodus kann zu diesem Zweck nicht nur (elektronisches)
Kartenmaterial verwenden, auf dem der Weg von A nach B eingezeichnet
ist, sondern zusätzlich
auch Hinweise zur Benutzung des öffentlichen
Personennahverkehrs (ÖPNV)
dem Touristen zur Verfügung
stellen, so dass dieser kostengünstig
längere
Strecken geleitet zurücklegen kann.
Da das Gerät
zu jeder Zeit die aktuelle Position bestimmt, kann jederzeit überprüft werden,
ob der Tourist sich noch auf dem richtigen Weg befindet und ihm
so ggf. hilfreiche Hinweise gegeben werden.
-
Da
das Gerät
beim Einsatz als elektronischer Stadtführer als Out-door-Gerät konzipiert
ist, ist in einer bevorzugten Ausführungsform das Gehäuse des Gerätes komplett
spritzwasser- und staubgeschützt. So
kann das Gerät
auch bei Regen usw. gefahrlos benutzt werden. Herkömmliche
Handhelds, Handys usw. weisen normalerweise diese Eigenschaft nicht auf.
Das Gerät
muss hierfür
komplett abgedichtet werden.
-
Um
dies zu erreichen, werden die Öffnungen des
Gehäusedeckels
für das
Display und den Lichtsensor durch eine ganzflächig im Deckel eingeklebte Folie
abgedeckt. Die verwendete Folie muss lediglich nicht reflektierend
und lichtdurchlässig
sein.
-
Die Öffnungen
im Gehäuse
für die
Steckerverbindungen (um das Gerät
aufzuladen bzw. Daten auszutauschen) werden mit einer silikonartigen
Masse abgedichtet.
-
Der
An- und Ausschalter in der spritzwassergeschützten Ausführungsform wird als kontaktloser Schalter
ausgeführt.
-
Damit
ist keine Öffnung
für die
Verbindung vom Schalter zur Platine des Gerätes erforderlich.
-
Schließlich wird
für einen
ständigen
Druckausgleich zwischen Gerät
und Umwelt gesorgt, da ansonsten durch den Druckunterschied feuchte
Luft trotz aller Abdichtung in das Gerät kriechend eindringen kann.
Der Druckausgleich wird über
eine mit einer luft- und wasserundurchlässigen Membran abgedichteten
Bohrung erreicht.
-
Da
Gerät als
Out-door-Gerät
in der Regel einer hohen Beanspruchung ausgesetzt ist, ist in einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, das Gerät
in einer stoßgeschützten Ausführung bereitzustellen.
-
Die
Erfindung beschränkt
sich in ihrer Ausführungsform
nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele.
Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Verfahren
und der erfindungsgemäßen Anordnung
auch bei grundsätzlich
anders gearteten Ausführungen
Gebrauch machen.
-
- 1
- Prozessor
(Microcontroller)
- 2
- Mobile
SD-RAM
- 3
- SD-Card
- 4
- programmierbarer
Speicher
- 5
- Display
- 6
- Touchscreen-Funktion
- 7
- MP3-Modul
- 8
- DAC
Amplifier Audio Out
- 9
- Bluetooth-Schnittstelle
- 10
- GPS-Modul
- 11
- passive
Patch-Antenne
- 12
- elektronischer
Kompass
- 13
- Beschleunigungssensor
- 14
- Stromversorung
- 15
- Ladeelektronik
- 16
- Hintergrundbeleuchtung
- 17
- Fotodiode