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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht von einer Anordnung und einem Verfahren nach der
Gattung des unabhängigen Patentanspruchs aus.
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Aus
der
DE 100 65 523
A1 ist es bekannt, eine Benutzerschnittstelle eines Autoradiogeräts
als gemeinsame Benutzerschnittstelle für sowohl das Autoradio
als auch ein daran angeschlossenes Fahrzeugnavigationssystem, das
in einem eigenen Gehäuse und abgesetzt vom Autoradiogerät
im Fahrzeug installiert sein kann, zu verwenden. Davon ausgehend
wird in
DE 100 65
523 A1 vorgeschlagen, das Autoradio als Benutzerschnittstelle
für ein Navigationssystem durch ein gängiges Mobiltelefon
zu ersetzen, so dass Eingaben für das Navigationssystem über
die Tastatur des Mobiltelefons getätigt werden und Ausgaben
des Navigationssystems über eine Anzeige des Mobiltelefons
erfolgen.
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Es
sind weiterhin Fahrzeugnavigationssysteme zum Festeinbau in Kraftfahrzeugen
bekannt, die in einem vorzugsweise genormten, sogenannten 1DIN-
oder 2- oder Doppel-DIN-Schacht meist in der Mittelkonsole des Fahrzeugs
installiert werden. Diese verfügen über eine für
die Bedienung im Fahrzeug optimierte Benutzerschnittstelle und geben
Navigationshinweise über angeschlossene Lautsprecher einer
mit umfassten Audioanlage und/oder über ein in der Frontkappe
des Geräts enthaltenes, auf dem Armaturenbrett angeordnetes
oder aus diesem ausfahrbares oder im Kombiinstrument enthaltenes
Display aus.
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Mit
zunehmender Miniaturisierung sind weiterhin auch Navigationsgeräte
auf Basis tragbarer Kleinrechner wie PDA (Personal Digital Assistent) oder
Mobiltelefone bekannt geworden, wobei diese Geräte mit
einer Navigationssoftware und einem GPS-Satellitenempfänger
ausgestattet die Aufgaben an sich bekannter Fahrzeugnavigationssysteme, wahrnehmen.
Diese Geräte können auch in Fahrzeugen als Fahrzeugnavigationssysteme
verwendet werden, wozu üblicherweise Halterungen, sogenannte „Cradle",
zur Aufnahme des Kleinrechners, also PDA oder Mobiltelefon, im Fahrzeug,
meist im Bereich einer Armaturentafel oder an der Windschutzscheibe,
installiert werden. Zur Positionsbestimmung weisen die Geräte
entweder einen integrierten GPS-Empfänger auf oder sind
mit einem Anschluss für einen externen GPS-Empfänger
versehen, wobei der externe GPS-Empfänger meist auf dem
Armaturenbrett im Bereich der Windschutzscheibe positioniert und über
Kabel an den Kleinrechner angeschlossen wird.
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Die
Verwendung des Displays eines Mobiltelefons für Ausgaben
eines damit verbundenen oder darin integrierten Navigationssystems
ist aufgrund der üblicherweise sehr klein dimensionierten
Displays dieser Geräte nicht optimal. Insbesondere bei der
Verwendung im Kraftfahrzeug sind diese Displays schwer ablesbar
und/oder die Installation in einer für eine Ablesung günstigen
Position gestaltet sich problematisch. Einer größeren
Dimensionierung der Displays von insbesondere Mobiltelefonen steht der
Wunsch nach geringen äußeren Abmessungen dieser
Geräte entgegen. Weiter sind die Verstärkerstufen
und/oder Lautsprecher von Mobiltelefonen für die Ausgabe
von durch die Navigationssoftware erzeugten akustischen Fahrrichtungshinweisen,
insbesondere in lauter Umgebung, meist nicht ausreichend dimensioniert.
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Bei
Geräten mit integriertem GPS-Empfänger und integrierter
GPS-Antenne besteht im Falle einer für eine Ablesung und
Bedienung des Geräts günstigen Anordnung im Fahrzeuginnenraum
die Gefahr einer Abschattung des GPS- Empfangs durch Karosserieteile
und damit eine unzureichende Ortungsgenauigkeit. Bei Geräten
mit externer GPS-Antenne kann diese abgesetzt vom Gerät
an empfangsgünstiger Stelle z. B. auf dem Armaturenbrett
installiert werden, jedoch ist eine optisch unschöne und
bei Verwendung Geräts auch als tragbares, z. B. Fußgänger-Navigationsgerät
lästige Verkabelung der GPS-Antenne mit dem Gerät
erforderlich.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
hat den Vorteil, dass die Nutzbarkeit mobiler Endgeräte,
insbesondere Mobiltelefone, zur Navigation in Fahrzeugen verbessert wird.
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Hierzu
trägt bei, wenn eine zur Bedienung im Kraftfahrzeug optimierte
Bedieneinheit zur Bedienung der Navigationsfunktionen zu Verfügung
steht und wenn weiterhin die Ausgaben der Navigation, insbesondere
Zielführungshinweise und/oder Kartendarstellungen über
für die Ausgabe in einer Fahrzeugumgebung vorgesehene und
entsprechend optimierte Ausgabemittel erfolgen.
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Dies
wird erfindungsgemäß erreicht, indem ein Navigationsmodul
durch ein mobiles Endgerät mit einem Prozessor und einer
durch den Prozessor abzuarbeitenden Navigationssoftware gebildet
wird, welches baulich von dem einer Fahrzeugeinrichtung abgesetzt
ist, die Ihrerseits Bedienmittel zum Bedienen des Navigationsmoduls
und Ausgabemittel zum Ausgeben von durch das Navigationsmodul erzeugten
Informationen aufweist und mit dem Navigationsmodul zum Informationsaustausch
verbunden ist.
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Eine
solche Bedieneinheit und solche Ausgabemittel sind üblicherweise
Bestandteil einer Fahrzeugeinrichtung, wie insbesondere einer Fahrzeug-Multimediaanlage
oder eines Fahrerinformationssystems. Eine solche Fahrzeugeinrichtung
kann in an sich bekannter Weise insbesondere in einen, vorzugsweise
genormten, Einbauschacht beispielsweise in einer Mittelkonsole im Innenraum
eines Fahrzeugs installiert sein. Die Bedieneinheit umfasst dann
vorzugsweise auf einer in den Innenraum des Fahrzeugs gerichteten
Gerätefrontkappe angeordnete Bedienelemente, wie insbesondere
Druck- und Drehschalter zur Bedienung von beispielsweise Funktionen
eines Autoradios in an sich bekannter Weise und weiterhin zur Bedienung
der Navigationsfunktionen. Die Bedieneinheit kann vorteilhaft auch
in das Fahrzeuglenkrad integrierte Bedienelemente umfassen, die
beispielsweise zur Bedienung von Radio- oder Telefonfunktionen der
Fahrzeugeinrichtung vorgesehen sind. Die Ausgabemittel können
bei einer solchen Fahrzeugeinrichtung insbesondere eine Verstärkerendstufe
und angeschlossene Lautsprecher einer mit umfassten Audioanlage
umfassen. Dadurch ist eine gute Verständlichkeit von akustisch wiederzugebenden
Informationen des Navigationssystems auch bei starken Störgeräuschen
im Fahrbetrieb gewährleistet. Alternativ oder ergänzend
können die Ausgabemittel vorteilhaft auch ein in der Frontkappe
des Geräts enthaltenes, alternativ auf dem Armaturenbrett
angeordnetes oder aus diesem ausfahrbares oder im Kombiinstrument
enthaltenes Display oder beispielsweise ein sogenanntes HUD (=Head
Up Display), welches Informationen auf die Windschutzscheibe projiziert,
umfassen. All diese optischen Ausgabemittel sind für die
Informationsausgabe im Fahrzeug und an den Fahrzeugführer gerichtet
optimiert und erleichtern somit einer Informationsaufnahme oder
-verarbeitung durch den Fahrzeugführer.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, wenn die Fahrzeugeinrichtung mit einer Antenne
für den Empfang von Satelliten-Positionssignalen verbunden
ist. Damit entfällt die Notwendigkeit, das mobile Endgerät im
Sichtbereich der Satelliten anzuordnen, wenn die Antenne im Endgerät
integriert ist oder das Endgerät mit einer im Sichtbereich
der Satelliten anzuordnenden, externen Antenne insbesondere über
Kabel zu verbinden, wenn das Endgerät über keine
eigene Antenne verfügt. Somit kann das Endgerät
an beliebiger Stelle im Fahrzeug mitgeführt werden, beispielsweise
im Handschuhfach oder in einer Tasche der Bekleidung des Fahrzeugführers.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend
näher erläutert.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Fahrzeugnavigationssystems 1.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Das
erfindungsgemäße Fahrzeugnavigationssystem 1 umfasst
im Wesentlichen zwei essenzielle Komponenten, nämlich zum
einen ein mobiles Endgerät 2 und eine Fahrzeugeinrichtung 3.
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Das
mobile Endgerät 2 kann beispielsweise ein PDA
(Personal Digital Assistent) oder ein Mobiltelefon oder dergleichen
sein. Dieses mobile Endgerät 2, im Folgenden wird
vereinfachend beispielhaft von einem Mobiltelefon 2 ausgegangen,
weist eine Benutzerschnittstelle auf, welche im vorliegenden Fall
beispielsweise eine Tastatur mit Tastschaltern 22 und eine
Anzeige 21 umfasst. Das Mobiltelefon 2 weist weiterhin
eine Gerätesteuerung 25 auf, die als Prozessor
und zugeordneter Programmspeicher mit einem Betriebsprogramm, welches
durch den Prozessor abgearbeitet wird, ausgeführt ist.
In an sich bekannter Weise ist das Betriebprogramm um eine Navigationssoftware
ergänzt, so dass das Mobiltelefon 2 die wesentlichen
Aufgaben eines Navigationsgeräts ausführen kann.
Dabei handelt es sich im wesentlichen um die Funktionen Zieleingabe
durch buchstabenweise Eingabe eines Zielortnamens oder durch Auswahl
einer Adresse aus einem Adressspeicher, alternativ Zieleingabe durch
Spracheingabe über das eingebaute Mikrofon 23 und
eine Spracherkennungseinrichtung, Eigenortung unter Rückgriff auf
zugeführte Positionsdaten eines anschließbaren externen
Satellitenempfängers, Routenberechnung von einem aktuellen
Standort zu dem eingegebenen Zielort, Führung des Benutzers
durch Ausgabe synthetisierter Sprachhinweise über den eingebauten Lautsprecher 24 oder
durch Anzeige von Zielführungshinweisen auf dem Display 21 entlang
der berechneten Route. Zur Routenberechnung greift das Endgerät 2 auf
einen Speicher 26 mit darin gespeicherten Kartendaten zu.
Zur Realisierung einer Fahrzeugnavigationsfunktion sind in diesem
Speicher 26, der als wiederbeschreibbarer Wechselspeicher,
insbesondere als Flash-Speicherkarte ausgeführt sein kann,
insbesondere Daten über das Straßennetz gespeichert.
Alternativ kann die Routenberechnung beispielsweise auch außerhalb
des Endgeräts 2, etwa in einer Service-Zentrale
erfolgen, an die Fahrzeugposition und eingegebener Zielort übermittelt
werden, worauf die in der Zentrale dazu berechnete Route an das
Mobiltelefon 2 zurück übermittelt wird.
Die Übermittlung der Daten erfolgt dabei vorzugsweise über eine
Mobilfunkverbindung nach GSM-, GPRS- oder UMTS-Standard oder dergleichen;
alternativ kann auch eine Übertragung über einen
sogenannten WLAN-HotSpot oder dergleichen erfolgen.
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Die
Fahrzeugeinrichtung 3 kann beispielsweise ein Autoradio
oder ein Fahrzeugmultimedia-System zum Empfang und zur Wiedergabe
von Rundfunksignalen und zur Wiedergabe beispielsweise von auf DVD
gespeicherten Videosignalen oder dergleichen, daneben auch ein Fahrerinformationssystem
oder dergleichen sein. Diese Fahrzeugeinrichtung 3 ist
beispielsweise in einem genormten Aufnahmeschacht in einer Mittelkonsole
in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs eingebaut. Dem Fahrzeugführer
zugewandt ist eine Frontkappe 31, auf der Bedienelemente
in Form von Drehstellern 31 und Drucktastschaltern 32 angeordnet
sind. Diese Bedienelemente 31 und 32 sind für
eine Bedienung im Kraftfahrzeug optimiert, das heißt, ihre
Größe, Lage, die erforderlichen Bedienkräfte,
die Beschriftung und Beleuchtung sind für den Automotive-Einsatz
optimiert. Anstelle oder zusätzlich zu den beschriebenen
Bedienelementen 31, 32 können zur Bedienung
der Fahrzeugeinrichtung 3 beispielsweise auch Bedienelemente
am Fahrzeuglenkrad angeordnet sein. Im vorliegenden Fall umfasst
die Frontkappe 30 weiterhin eine Anzeigeeinrichtung 33 in
Form einer Flüssigkristallanzeige. Anstelle oder zusätzlich
zu dieser in der Frontkappe 30 enthaltenen Anzeige 33 kann auch
eine Anzeige auf dem Armaturenbrett im Blickfeld des Fahrzeugführers,
eine Anzeige innerhalb des Kombiinstruments oder ein sogenanntes Head-Up-Display,
also eine Vorrichtung zur Projektion von Informationen auf die Windschutzscheibe, vorgesehen
sein.
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Die
Fahrzeugeinrichtung 3 kann beispielsweise die Funktion
eines Autoradios umfassen. Dazu weist die Fahrzeugeinrichtung 3 einen
Rundfunkempfänger 34 zum Empfang von Rundfunksignalen auf,
der an eine Rundfunkantenne 341, beispielsweise auf dem
Kotflügel angeordnete Stabantenne oder alternativ eine
Scheiben- oder Dachantenne, angeschlossen ist. Am Ausgang des Rundfunkempfängers 34 stehen
aus empfangenen Rundfunksignalen durch Demodulation gewonnene Rundfunkprogrammsignale,
also Audiosignale an, die über eine Ausgabevorrichtung 36,
umfassend Verstärkerstufen und Lautsprecher, ausgegeben
werden.
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Die
Fahrzeugeinrichtung weist vorzugsweise auch ein GPS-Satelliten-Empfangsmodul 38 auf,
das an eine GPS-Antenne 381 angeschlossen ist. Vorteilhaft
sind GPS-Antenne 381 und Rundfunkantenne in einem gemeinsamen
Gehäuse 39 beispielsweise auf dem Fahrzeugdach
angeordnet. Das GPS-Satelliten-Empfangsmodul 38 bestimmt
aus über die GPS-Antenne 381 empfangenen Satellitensignalen in
an sich bekannter Weise eine aktuelle Position und stellt diese
in Form von Ortskoordinaten, beispielsweise im WGS84-Format, zur
Verfügung.
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Erfindungsgemäß weisen
sowohl Endgerät 2, als auch Fahrzeugeinrichtung 3 jeweils
eine Kommunikationsschnittstelle 27 und 37 auf,
die zueinander kompatibel sind. Diese Kommunikationsschnittstellen
ermöglichen die Herstellung einer Kommunikationsverbindung 10 zwischen
Endgerät 2 und Fahrzeugeinrichtung 3 und
eine Kommunikation bzw. einen Datenaustausch zwischen Endgerät 2 und Fahrzeugeinrichtung 3.
Die Schnittstellen 27 und 37 dienen im Zusammenhang
mit der vorliegenden Erfindung der Übertragung der durch
den GPS-Empfänger 38 ermittelten Ortskoordinaten
eines jeweils aktuellen Fahrzeugstandorts an das Endgerät 2.
Weiter werden über die Benutzerschnittstelle 31, 32 der Fahrzeugeinrichtung 3 eingegebene
Informationen über einen Zielort oder andere Bedieneingaben,
soweit diese die Navigationsfunktion des Gesamtsystems 1 betreffen, über
die Schnittstellen 37, 27 an das Endgerät 2 übermittelt.
In umgekehrter Richtung werden vom Navigationsmodul, also dem Endgerät 2,
erzeugte und für eine Ausgabe an den Benutzer vorgesehene
Informationen, wie insbesondere Zielführungshinweise, über
die Schnittstellen 27 und 37 an die Fahrzeugeinrichtung 3 übermittelt
und über deren Ausgabemittel, also in Form synthetisierter, gesprochener
Fahrrichtungshinweise akustisch über die Ausgabevorrichtung 36 oder
beispielsweise in Form von Abbiegepfeilen oder einer Kartendarstellung
mit eingezeichneter Fahrzeugposition und Fahrroute optisch über
das Display 33, ausgegeben.
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Die
Kommunikationsschnittstellen 27 und 37 von Endgerät 2 und
Fahrzeugeinrichtung 3 sind vorzugsweise als breitbandige
Schnittstellen ausgeführt, um eine schnelle Übertragung
größerer Datenmengen zu gewährleisten.
Geeignete Standard-Schnittstellen sind beispielsweise USB (Universal
Serial Bus) für eine drahtgebundene Übertragung,
WLAN (Wireless Local Area Network)/WIFI/WIMAX oder Bluetooth oder
andere genormte Schnittstellen. Die Verwendung genormter bzw. standardisierter
oder Quasi-Standard-Schnittstellen ermöglicht vorteilhaft eine
Austauschbarkeit insbesondere der als Navigationsmodul verwendeten
Endgeräte 2.
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Die
Funktionen der Fahrzeugeinrichtung 3 werden durch eine
Steuerung 35, welche vorzugsweise als Prozessor mit zugehörigem
Betriebsprogramm realisiert ist, ausgeführt. Im Zusammenhang mit
der vorliegenden Erfindung hat die Steuerung 35 unter anderem
die Aufgabe, Informationseingaben über die Eingabemittel 31, 32 sowie
Ausgaben über die Ausgabemittel, nämlich akustische
Ausgabevorrichtung 36 und/oder Anzeige 33, zu
steuern, daneben die Kommunikation der Fahrzeugeinrichtung 3 mit
dem Endgerät 2 über die Schnittstelle 37 zu
koordinieren. Vorteilhaft ist bei der vorliegenden Erfindung der
von der Steuerung 35 zu bewältigende Funktionsumfang
der Fahrzeugausstattung weitgehend auf Funktionen beschränkt,
die beispielsweise bei einem Autoradio oder eine Fahrzeug-Multimedia-Anlage
ohnehin anfallen. Insbesondere ist die Steuerung 35 im
Vergleich zu kombinierten Radio- Navigationssystemen von aufwendigen
Berechnungen im Zusammenhang mit einer Fahrroutenberechnung entlastet.
Für diese aufwendigen Berechnungen wird vorteilhaft der
ohnehin vorhandene, leistungsfähige Prozessor des Endgeräts 2 verwendet. Es
kann daher ein für Aufgaben der Fahrzeugeinrichtung 3 spezialisierter
Prozessor mit vergleichsweise geringer Rechenleistung eingesetzt
werden. In der Folge ergeben sich daraus eine geringe Erwärmung der
Fahrzeugeinrichtung 3 sowie die Verwendung kostengünstiger
Bauteile.
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der an den mobilen
Empfang angepasste Rundfunkempfänger
34 weiterhin
zum Empfang und zur Isolierung von digital codierten Verkehrsmeldungen,
die im empfangenen Rundfunksignal enthalten sind, ausgebildet. Anpassung
an den mobilen Empfang bedeutet dabei beispielsweise optimierte
Strategien für eine standortabhängige Senderwahl
insbesondere auch bei sich im Zuge einer Fahrt ständig ändernden
Empfangsbedingungen und wechselnden empfangbaren Rundfunksendern,
wobei vorzugsweise stets solchen Rundfunksender eingestellt werden, die
für einen aktuellen Fahrzeugstandort oder alternativ eine
noch von dem Fahrzeug zurückzulegende (Rest-)Fahrroute
relevante Verkehrsmeldungen ausstrahlen (siehe z. B.
EP 1 118 068 B1 ). Die isolierten und
noch codierten Meldungen werden ebenfalls über die Kommunikationsverbindung
10 an
das Navigationsmodul, also das Mobiltelefon
2 übermittelt
und können dort im Rahmen einer sogenannten dynamisierten
Routenberechnung, also im Rahmen einer Routenberechnung unter Berücksichtigung
von Verkehrsstörungsmeldungen, verarbeitet werden. Ergänzend
können die decodierten Meldungen auch zur Information des
Fahrzeugführers mittels Sprachsynthese in gesprochene Meldungen
umgesetzt und über die Lautsprecher
36 oder in
Schrift umgesetzt und über die Anzeige
33 ausgegeben
werden. Alternativ kann die Decodierung der isolierten Verkehrsmeldungen
statt im Endgerät
2 auch bereits in der Fahrzeugeinrichtung
3 erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10065523
A1 [0002, 0002]
- - EP 1118068 B1 [0022]