DE102007055564A1

DE102007055564A1 - Mobiles Navigationsgerät

Info

Publication number: DE102007055564A1
Application number: DE200710055564
Authority: DE
Inventors: Johannes Angenvoort
Original assignee: Navigon AG
Current assignee: Garmin Switzerland GmbH
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: WO2009065370A1; DE102007055564B4; EP2212649A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mobiles Navigationsgerät (01), umfassend - eine Eingabeeinrichtung, an der Bedienerbefehle und/oder Ortsangaben, insbesondere Startpunkte und/oder Zielpunkte, eingegeben werden können, - eine Wegnetzdatenbank, - eine Routenberechnungseinheit zur Berechnung einer geplanten Route unter Berücksichtigung der Ortsangaben und der Wegnetzdatenbank, wobei die Route vom Startpunkt zum Zielpunkt führt, - eine Signalempfangseinheit zum Empfang von Positionssignalen, insbesondere GPS-Signalen, - eine Positionsermittlungseinheit, die die aktuelle Position aus den Positionssignalen bestimmt, - zumindest eine optische Anzeigeeinrichtung, wobei die Anzeigeeinrichtung in der Art einer Projektionseinrichtung (03) ausgebildet ist, wobei die Projektionseinrichtung (03) in einem Gehäuse angebracht ist und wobei das Gehäuse (09) lösbar vor einer Projektionsfläche (06) in einem Fahrzeug (02) anordenbar ist, um ein Projektionsbild mit der Projektionseinrichtung (03) auf die Projektionsfläche (606), insbesondere auf eine Windschutzscheibe, zu projizieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein mobiles Navigationsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Navigationsgeräte werden insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich, in Fahrzeugen benutzt, um den Fahrer von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt zu führen. Es sind dabei mobile Navigationsgeräte und fest eingebaute Navigationsgeräte bekannt. Unter Benutzung einer Wegnetzdatenbank wird mit einer Routenberechnungseinheit eine Route berechnet, die vom Startpunkt zum Zielpunkt führt. Mittels einer Signalempfangseinheit werden Positionssignale, insbesondere GPS-Signale, empfangen, und daraus wird in einer Positionsermittlungseinheit die aktuelle Position bestimmt. Eine Anzeigeeinrichtung dient zur optischen Anzeige der Fahrroute bzw. zur Anzeige von Benutzermenüs.
Bei bekannten mobilen Navigationsgeräten handelt es sich bei den Anzeigeeinrichtungen ausschließlich um Bildschirme, wie beispielsweise Flachbilddisplays oder Touchscreens. Auf Grund des mobilen Charakters der Geräte ist die Größe der Anzeigeeinrichtungen jedoch stark eingeschränkt, wodurch die Ablesbarkeit der Anzeigeeinrichtung beschränkt wird. Außerdem müssen die bekannten mobilen Navigationsgeräte insbesondere in Fahrzeugen derart befestigt werden, dass die Anzeigeeinrichtung sich nicht im Blickfeld des Benutzers befindet. Durch die begrenzte Ablesbarkeit der Anzeigeeinrichtung und die unvorteilhafte Anbringung der mobilen Navigationsgeräte entstehen beim Führen von Fahrzeugen Gefährdungen der Verkehrssicherheit. Denn zum Ablesen der Anzeigeeinrichtung wird für eine bestimmte Zeit die volle Aufmerksamkeit des Benutzers benötigt, der dadurch vom Verkehr abgelenkt ist. Außerdem erfordert das Ablesen der Anzeigeeinrichtung ein häufiges Abwenden der Augen bzw. des Kopfes, was den Benutzerkomfort verringert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues mobiles Navigationsgerät vorzuschlagen, das die Nachteile hinsichtlich der Verkehrssicherheit und des Benutzerkomforts verringert oder beseitigt.
Diese Aufgabe wird durch ein mobiles Navigationsgerät nach der Lehre des unabhängigen Hauptanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Grundgedanke der Erfindung ist es, dass es sich bei der Anzeigeeinrichtung des mobilen Navigationsgerätes um eine Projektionseinrichtung handelt, die ein Projektionsbild auf eine Projektionsfläche, insbesondere eine Windschutzscheibe, projiziert. Dadurch wird erreicht, dass das Navigationsgerät mobil und handlich ist und keine am Gerät angebrachte Projektionsfläche benötigt. Des Weiteren kann das Projektionsbild auf der Projektionsfläche, insbesondere der Windschutzscheibe, derart von der Projektionseinrichtung projiziert werden, dass das Projektionsbild im Blickfeld des Benutzers auf der Projektionsfläche erscheint. Außerdem ist die auf der Projektionsfläche zur Projektion des Projektionsbildes zur Verfügung stehende Fläche, die direkt im Blickfeld des Benutzers liegt, um ein Vielfaches größer als die größtmögliche Anzeigeeinrichtungsgröße von gattungsgemäßen mobilen Navigationsgeräten, wodurch ein übersichtliches und gut ablesbares Projektionsbild abgebildet werden kann. Somit kann der Benutzer mühelos und permanent die optischen Signale des mobilen Navigationsgerätes wahrnehmen, ohne seinen Blick abzuwenden und dadurch vom Verkehrsgeschehen abgelenkt zu werden.
Das Gehäuse der Projektionseinrichtung kann als separates Gerät mit eigenem Gehäuse ausgebildet sein, wobei die notwendigen Daten zwischen Navigationsgerät und Projektionseinrichtung dann über eine geeignete Datenverbindung übermittelt werden müssen. Besonders kostengünstig ist es, wenn das Gehäuse der Projektionseinrichtung in das Gehäuse des Navigationsgeräts, das alle Bestandteile des Navigationsgeräts vereinigt, integriert ist. Auf diese Weise ergeben sich sehr kompakte Bauformen, da die Projektionseinrichtung zum integralen Bestandteil des Navigationsgeräts wird.
Durch die Verwendung einer mehrfarbigen Projektionslichtquelle in der Projektionseinrichtung kann ein mehrfarbiges Projektionsbild erzeugt werden. Dadurch kann die Übersichtlichkeit des auf die Projektionsfläche projizierten Projektionsbildes, beispielsweise durch verschiedene Farbgebung für verschiedene Arten von Informationen, weiter erhöht werden.
Von großer Bedeutung für die Ablesbarkeit des Projektionsbildes auf der Projektionsfläche ist der Kontrast zwischen dem Projektionsbild und der Projektionsfläche. Um ein möglichst kontrastreiches Projektionsbild auf einer Projektionsfläche zu erzeugen, wird vorgeschlagen, eine Laserlichtquelle, deren hohe Lichtintensität sich auch für Projektionen auf lichtdurchlässigen Projektionsflächen, wie etwa Glas- oder Kunststoffwindschutzscheiben, eignet, als Projektionslichtquelle zu verwenden.
Insbesondere für eine möglichst große Freiheit bei der Befestigung des mobilen Navigationsgerätes in Bezug auf die Projektionsfläche ist eine optische Umlenkeinrichtung als Teil der Projektionseinrichtung vorteilhaft. Diese Umlenkeinrichtung kann insbesondere aus mindestens einer Linse und/oder mindestens einem Spiegel bestehen.
Um den Bedienkomfort und die Vielfältigkeit des mobilen Navigationsgerätes zu erhöhen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Navigationsgerät neben der Projektionseinrichtung noch eine weitere Anzeigeeinrichtung, insbesondere einen Touchscreen, enthält. Über diese zweite Anzeigeeinrichtung können beispielsweise Informationen angezeigt werden, die bevorzugt bei stehendem Fahrzeug abgelesen werden. Außerdem kann ein solcher Touchscreen auch als Eingabeeinrichtung benutzt werden. Die beiden Anzeigeeinrichtungen können auch unterschiedliche Inhalte anzeigen, so dass beispielsweise mit der Projektionseinrichtung die Manöveranweisungen auf die Windschutzscheibe projiziert werden, wohingegen die zweite Anzeigeeinrichtung eine Landkarte darstellt.
Wenn das mobile Navigationsgerät in einem Fahrzeug zum Einsatz kommt, ist die Positionierung des Gerätes im Fahrzeug grundsätzlich beliebig. Jedoch kann sowohl auf Grund der Ausprägung der Projektionsflächenoberfläche als auch durch die Positionierung des Navigationsgerätes relativ zur Projektionsfläche ein Entzerren des Projektionsbildes nötig sein. Um diese Entzerrung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Projektionseinrichtung mit einer optischen Entzerreinrichtung zusammenwirkt, wobei die optische Entzerreinrichtung eine gezielte Verzerrung der Projektionen derart ermöglicht, dass das Projektionsbild im Ergebnis verzerrungsfrei auf der Projektionsfläche dargestellt wird.
Insbesondere für den Erhalt des mobilen Charakters des Navigationsgerätes, wie beispielsweise die Möglichkeit zum Betrieb in mehreren, verschiedenen Fahrzeugen mit unterschiedlichen Projektionsflächen sowie jeweils unterschiedlichen Positionierungen des Navigationsgerätes bezüglich der Projektionsfläche, ist die Verwendung einer Einstelleinrichtung für die Entzerreinrichtung besonders vorteilhaft. Mittels einer solchen Einstelleinrichtung kann die Kalibrierung für eine verzerrungs freie Projektion der Projektionsbilder auf unterschiedlichen Projektionsflächen erfolgen.
Für eine möglichst anwenderfreundliche und intuitive Bedienung der Entzerreinrichtung ist es sinnvoll, ein Testbild auf dem Navigationsgerät zu speichern, das zur Kalibrierung der Entzerreinrichtung mit der Projektionseinrichtung auf die Projektionsfläche projiziert wird. Beispielsweise kann ein solches Testbild aus geometrischen Formen bestehen, deren Grad an Verzerrung für den Benutzer leicht erkennbar und korrigierbar ist.
Alternativ oder additiv dazu kann die Entzerreinrichtung auch mit einer Kalibrierautomatik mit Kalibriersensorik kombiniert werden, die die Kalibrierung der Entzerreinrichtung automatisch vornimmt. Dadurch ist eine Benutzerinteraktion zur Entzerrung der Projektion überflüssig, und die Qualität des Projektionsbildes auf der Projektionsfläche wird bei jeder Benutzung automatisch optimiert.
Für den Einsatz als Kalibriersensorik sind Stereokameras oder Infrarotsensoren besonders vorteilhaft.
Unabhängig davon, ob die Kalibrierung automatisch mittels Kalibrierautomatik mit Kalibriersensorik oder mittels Benutzerinteraktion durchgeführt wird, ist es vorteilhaft, wenn das Navigationsgerät zumindest ein Profil von mehreren Einstellparametern für die Entzerreinrichtung speichern kann, wobei die Einstellparameter eine verzerrungsfreie Projektion der Projektionsbilder auf der Projektionsfläche ermöglichen. Dadurch können für zumindest eine Kombination aus Position des Navigationsgerätes relativ zur Projektionsfläche und Projektionsflächenoberfläche die benötigten Einstellungen für die Kalibrierung der Projektion gespeichert werden, was zu einer schnelleren Betriebsbereitschaft des Navigationsgerätes führt. Auch wenn beispielsweise durch äußere Einflüsse die gespeicherten Einstellparameter für die Entzerreinrichtung keine vollständig entzerrte Projektion ergeben, kann das im Navigations gerät gespeicherte Profil eine schnellere Betriebsbereitschaft ermöglichen, da sowohl bei der Benutzung einer Kalibrierautomatik als auch bei einer Kalibrierung durch den Benutzer lediglich geringe, vom gespeicherten Profil abweichende Einstellungen vorgenommen werden müssen.
Insbesondere für die Möglichkeit zum Betrieb des Navigationsgerätes in mehreren verschiedenen Fahrzeugen, und einer schnellen Betriebsbereitschaft in dem jeweiligen Fahrzeug ist die Speicherung von mehreren Profilen mit den jeweiligen Einstellparametern für die Entzerreinrichtung besonders sinnvoll. Die einzelnen Profile können dann insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich, unterschiedlichen Fahrzeugen zugeordnet werden. Dadurch kann beim Wechsel des Einsatzortes, insbesondere beim Wechsel des Fahrzeuges, die Entzerrung der Projektion auf Grund der gespeicherten Profile vorgenommen werden.
Um die Informationen des Navigationsgerätes möglichst effektiv und sicher an den Benutzer zu übermitteln, ist es besonders wünschenswert, dass die Projektionseinrichtung eine räumliche Projektion der Projektionsbilder ermöglicht. So können beispielsweise die Anweisungen zum Spurwechsel oder Abbiegen derart projiziert werden, dass sie räumlich in einer Ebene mit der Straßenoberfläche erscheinen.
Verschiedene Aspekte der Erfindung sind in einer Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigt:
1 den Betrieb eines erfindungsgemäßen, mobiles Navigationsgerätes in einem Fahrzeug.
1 zeigt lediglich schematisch ein mobiles Navigationsgerät 01 beim Betrieb in einem in Umrissen angedeuteten Fahrzeug 02. Das Navigationsgerät 01 verfügt über eine Projektionseinrichtung 03, die in ein Gehäuse 09 des Navigationsgeräts 01 integriert ist. Mit der Projektionseinrichtung 03 kann ein Projektionsbild auf die Projektionsfläche 06 projiziert werden. Dadurch entsteht ein virtuelles Bild 08 der Projektion im Blickfeld des Benutzers 07. Zur Erzeugung der Projektion in der Projektionseinrichtung 03 können in vorteilhafter Weise mehrfarbige Projektionslichtquellen und/oder Laserlichtquellen verwendet werden.
Um das Projektionsbild an eine bestimmte Stelle der Projektionsfläche 06 zu projizieren, umfasst die Projektionseinrichtung 03 eine Umlenkeinrichtung 04, die mindestens einen Spiegel und/oder mindestens eine Linse umfasst und hier schematisch durch einen Spiegel dargestellt ist.
Neben der Projektionseinrichtung 03 verfügt das Navigationsgerät 01 auch über eine zweite Anzeigeeinrichtung 05, die zur Anzeige von Informationen genutzt werden kann. Wenn es sich bei dieser zweiten Anzeigeeinrichtung 05 um einen Touchscreen handelt, kann dieser auch als Eingabegerät benutzt werden.
Zudem wirkt die Projektionseinrichtung 03 mit einer Entzerreinrichtung zusammen, um die Projektionen verzerrungsfrei auf jede Art von Projektionsfläche projizieren zu können. Die Kalibrierung der Entzerreinrichtung kann entweder über eine Benutzerinteraktion durchgeführt werden, wobei ein gespeichertes Testbild eingesetzt wird, oder durch automatische Kalibrierung mittels Stereo- und/oder Infrarotkamera.
Weiterhin kann das mobile Navigationsgerät 01 die Einstellparameter für die Entzerrungseinrichtung von mehreren unabhängigen Profilen speichern, um die Projektionseinrichtung 03 des mobilen Navigationsgeräts 01, durch die Zuweisung der in den Profilen gespeicherten Entzerreinrichtungsparameter zu einzelnen Fahrzeugen, in mehreren Fahrzeugen benutzen zu können.

Claims

Mobiles Navigationsgerät (01), umfassend – eine Eingabeeinrichtung, an der Bedienerbefehle und/oder Ortsangaben, insbesondere Startpunkte und/oder Zielpunkte, eingegeben werden können, – eine Wegnetzdatenbank, – eine Routenberechnungseinheit zur Berechnung einer geplanten Route unter Berücksichtigung der Ortsangaben und der Wegnetzdatenbank, wobei die Route vom Startpunkt zum Zielpunkt führt, – eine Signalempfangseinheit zum Empfang von Positionssignalen, insbesondere GPS-Signalen, – eine Positionsermittlungseinheit, die die aktuelle Position aus den Positionssignalen bestimmt, – zumindest eine optische Anzeigeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung in der Art einer Projektionseinrichtung (03) ausgebildet ist, wobei die Projektionseinrichtung (03) in einem Gehäuse angebracht ist, und wobei das Gehäuse (09) lösbar vor einer Projektionsfläche (06) in einem Fahrzeug (02) anordenbar ist, um ein Projektionsbild mit der Projektionseinrichtung (03) auf die Projektionsfläche (06), insbesondere auf eine Windschutzscheibe, zu projizieren.
Mobiles Navigationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse der Projektionseinrichtung (03) in das Gehäuse (09) des Navigationsgeräts (01), das alle Bestandteile des Navigationsgeräts (01) vereinigt, integriert ist.
Mobiles Navigationsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinrichtung (03) eine mehrfarbige Projektionslichtquelle aufweist.
Mobiles Navigationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionslichtquelle der Projektionseinrichtung (03) in der Art einer Laserlichtquelle ausgebildet ist.
Mobiles Navigationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinrichtung (03) zumindest eine optische Umlenkeinrichtung (04), insbesondere zumindest einen Spiegel und/oder zumindest eine Linse, umfasst.
Mobiles Navigationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationsgerät (01) neben der Projektionseinrichtung (03) eine zweite Anzeigeinrichtung (05), insbesondere einen Touchscreen, umfasst.
Mobiles Navigationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinrichtung (03) mit einer optischen Entzerreinrichtung zusammenwirkt, wobei die optische Entzerreinrichtung eine gezielte Verzerrung der Projektionen derart ermöglicht, dass das Projektionsbild auf der Projektionsfläche (06) verzerrungsfrei dargestellt wird.
Mobiles Navigationsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Entzerreinrichtung mit einer Einstelleinrichtung auf unterschiedliche Projektionsflächen (06) zur verzerrungsfreien Projektion der Projektionsbilder kalibrierbar ist.
Mobiles Navigationsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Navigationsgerät (01) ein Testbild gespeichert ist, das bei der Kalibrierung der Entzerreinrichtung mit der Projektionseinrichtung (01) auf die Projektionsfläche (06) projiziert wird.
Mobiles Navigationsgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entzerreinrichtung eine Kalibrierautomitik mit Kalibriersensorik umfasst, mit der die Kalibrierung der Entzerreinrichtung automatisch durchgeführt werden kann.
Mobiles Navigationsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriersensorik eine Stereokamera oder einen Infrarotsensor umfasst.
Mobiles Navigationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Navigationsgerät (01) zumindest ein Profil von mehreren Einstellparametern für die Entzerreinrichtung speicherbar ist, wobei die Einstellparameter eine verzerrungsfreie Projektion der Projektionsbilder auf der Projektionsfläche (06) ermöglichen.
Mobiles Navigationsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Navigationsgerät (01) mehrere voneinander unabhängige Profile mit jeweils mehreren Einstellparametern speicherbar sind.
Mobiles Navigationsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Profile von Einstellparametern jeweils unterschiedlichen Fahrzeugen (02) zugeordnet sind.
Mobiles Navigationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinrichtung (01) eine räumliche Projektion der Projektionsbilder ermöglicht.