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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kopplung eines mobilen Endgeräts mit einem Fahrzeug, insbesondere eine Vorrichtung, mit welcher das mobile Endgerät, beispielsweise ein Mobilfunktelefon, sowohl mechanisch als auch funktional mit dem Fahrzeug gekoppelt werden kann.
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In dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Koppelvorrichtungen, sogenannten Docking Stations oder Cradles, bekannt, um ein mobiles Endgerät, wie beispielsweise ein Mobilfunktelefon, eine mobile Medienwiedergabevorrichtung oder einen mobilen Computer, mit einem Fahrzeug mechanisch und/oder funktional zu koppeln.
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Aus der
WO 2007/118694 A1 ist beispielsweise eine Anordnung zur Ankopplung und Aufnahme eines Mobiltelefons innerhalb eines Kraftfahrzeugs bekannt. Zum mechanischen Koppeln wird eine Halterung vorgeschlagen, welche eine mit Polstermaterial ausgekleidete Schale aufweist, in die das Mobiltelefon hineingelegt wird. Zum Fixieren des Mobiltelefons wird vorgeschlagen, das ein Fixierungselement an dem Mobiltelefon anliegt und dabei elastisch verformt wird, so dass die Gegenkraft, die der elastischen Verformung entgegenwirkt, auf das Mobiltelefon einwirkt, so dass das Mobiltelefon fixiert wird. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Mobiltelefon drahtlos an eine Antennenstruktur des Fahrzeugs angekoppelt wird, welche mit einer Außenantenne des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Darüber hinaus kann eine zweite Antennenstruktur für eine Bluetooth-Schnittstelle zwischen dem Mobiltelefon und Einrichtungen des Fahrzeugs oder der Koppelvorrichtung vorgesehen sein, um beispielsweise über die Bluetooth-Schnittstelle eine Verbindung zwischen dem Mobiltelefon und einer Freisprecheinrichtung des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Weiterhin kann die Halterung eine Einrichtung zum induktiven und drahtlosen Laden eines Energiespeichers, der Teil des Mobiltelefons ist, aufweisen.
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Darüber hinaus ist aus der
DE 103 22 614 A1 eine Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, welche eine im Fahrzeug angeordnete Docking Station und ein herausnehmbares Endgerät aufweist. Mit dem Endgerät können unter anderem Funktionen des Fahrzeugs, wie beispielsweise ein Radio, eine Klimaanlage oder ein Schiebedach bedient werden. Eine Kommunikation zwischen der Docking Station und dem Endgerät kann beispielsweise eine Funkschnittstelle, beispielsweise eine Bluetooth-Schnittstelle, umfassen. Das herausnehmbare Endgerät kann zur Bedienung beispielsweise einen sogenannten Touchscreen aufweisen.
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Schließlich offenbart die
DE 10 2009 033 751 A1 eine drahtlose Ankopplung eines elektronischen Gerätes mit Funkverbindung an Einrichtungen eines Kraftfahrzeugs. Dabei soll eine induktive, d. h. drahtlose Ladung des Energiespeichers des elektronischen Geräts möglich sein.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Integration eines mobilen Endgeräts in ein Fahrzeug zu verbessern, sodass unterschiedlich geformte mobile Endgeräte mechanisch geeignet ankoppelbar sind und eine funktionale Integration des mobilen Endgeräts in das Fahrzeug auf einfache Art und Weise möglich ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung zur Kopplung eines mobilen Endgeräts mit einem Fahrzeug nach Anspruch 1 und ein Fahrzeug nach Anspruch 14 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Kopplung eines mobilen Endgeräts mit einem Fahrzeug bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Halterung und eine Funkübertragungseinheit. Die Halterung ist derart ausgestaltet, dass sie im Innenraum des Fahrzeugs angebracht werden kann und das mobile Endgerät derart lösbar aufnimmt, dass das mobile Endgerät für einen Benutzer zur Bedienung zugänglich ist. Dazu kann beispielsweise eine Bedienoberfläche, wie z. B. ein Touchscreen, des mobilen Endgeräts für den Benutzer zugänglich sein, während das mobile Endgerät in der Halterung aufgenommen ist. Die Funkübertragungseinheit weist eine erste Funkreichweite auf und ist ausgestaltet, auf eine Anforderung des mobilen Endgeräts hin, Identifikationsdaten einer Funkkoppeleinheit des Fahrzeugs zu dem mobilen Endgerät zu senden. Die Identifikationsdaten dienen zum Aufbau einer Funkverbindung zwischen der Funkkoppeleinheit des Fahrzeugs und dem mobilen Endgerät. Die Funkkoppeleinheit besitzt eine zweite Funkreichweite, welche größer als die erste Funkreichweite der Funkübertragungseinheit ist. Die Identifikationsdaten können beispielsweise Daten für die Einrichtung der Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und der Funkkoppeleinheit umfassen. Die erste Reichweite kann beispielsweise eine Reichweite von wenigen Zentimetern bis näherungsweise 10 cm aufweisen, wohingegen die zweite Funkreichweite eine Reichweite von beispielsweise 1 m bis 100 m aufweist.
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Die erste Funkübertragungseinheit kann somit beispielsweise mit Hilfe einer sogenannten Near Field Communication (NFC) einen anfänglichen Abgleich zwischen dem mobilen Endgerät und der Funkkoppeleinheit des Fahrzeugs durch einen kurzen Datenaustausch durchführen. Dieser Abgleich wird auch als „initial pairing” bezeichnet. Als Identifikationsdaten können beispielsweise Bluetooth-Identifikationsdaten des Fahrzeugs von der Funkübertragungseinheit zu dem mobilen Endgerät übertragen werden. Da die erste Funkreichweite nur wenige Zentimeter beträgt, werden die Identifikationsdaten des Fahrzeugs nur an das mobile Endgerät übertragen, welches sich in unmittelbarer Nähe der Vorrichtung, insbesondere in der Halterung der Vorrichtung, befindet. Indem die Identifikationsdaten automatisch ausgetauscht werden können, kann die Funkverbindung mit der zweiten Reichweite automatisch zwischen dem mobilen Endgerät und der Funkkoppeleinheit des Fahrzeugs aufgebaut werden, ohne dass der Benutzer Identifikationsdaten von Hand bei dem mobilen Endgerät und/oder der Funkkoppeleinheit eintragen muss. Dadurch kann sich für den Benutzer der Aufwand zum Einrichten der Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und der Funkkoppeleinheit des Fahrzeugs erheblich verringern.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner eine weitere Funkübertragungseinheit, welche mit einer Außenantenne des Fahrzeugs koppelbar ist. Die weitere Funkübertragungseinheit ist in der Lage, Mobilfunksignale von dem mobilen Endgerät zu empfangen und über die Außenantenne zu senden und Mobilfunksignale über die Außenantenne zu empfangen und zu dem mobilen Endgerät zu senden. Die Mobilfunksignale können beispielsweise Funksignale nach dem GSM oder UMTS-Standard umfassen. Dadurch kann eine zuverlässige Mobilfunkverbindung für das mobile Endgerät auch im Innenraum des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Da die weitere Funkübertragungseinheit in der Vorrichtung angeordnet ist und sich somit in unmittelbarer Nähe des mobilen Endgeräts im eingesetzten Zustand befindet, kann eine Signalintensität der Mobilfunksignale, welche zwischen der weiteren Funkübertragungseinheit und dem mobilen Endgerät übertragen werden, sehr gering sein. Dadurch kann die Funkstrahlenbelastung innerhalb des Fahrzeugs erheblich verringert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Energieübertragungseinheit, welche in der Lage ist, elektrische Energie drahtlos zu dem mobilen Endgerät zu übertragen. Die Energieübertragungseinheit kann die elektrische Energie beispielsweise induktiv zu dem mobilen Endgerät übertragen. Dadurch kann das mobile Endgerät, sobald es mit der Vorrichtung gekoppelt ist, beispielsweise aufgeladen werden oder mit Energie. der Energieübertragungseinheit betrieben werden. Dadurch kann die Betriebszeit des mobilen Endgeräts, welche normalerweise durch die Kapazität einer darin enthaltenen Batterie begrenzt ist, erheblich verlängert werden. Durch die drahtlose Energieübertragung sind keine speziellen Stecker zur elektrischen Kopplung des mobilen Endgeräts mit dem Fahrzeug notwendig und ein Koppelvorgang kann vereinfacht werden.
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Die Halterung der Vorrichtung kann eine Endgeräteaufnahme umfassen, welche eine Mulde mit einem im Wesentlichen horizontalen oder ebenen Boden aufweist, auf welchen das mobile Endgerät abgelegt werden kann. Der Boden der Mulde kann beispielsweise mit einem rutschfesten Material beschichtet sein oder Seitenränder der Mulde können ein elastisches Material umfassen und derart geformt sein, dass die Seitenränder bei eingelegtem mobilen Endgerät einen seitlichen Druck auf das mobile Endgerät ausüben. Dadurch kann das mobile Endgerät in der Halterung zuverlässig gehalten werden und eine Bedienoberfläche des mobilen Endgeräts, beispielsweise ein Touchscreen, bleiben für eine Bedienung durch den Benutzer zugänglich. Die Funkübertragungseinheit, die weitere Funkübertragungseinheit und die Energieübertragungseinheit können beispielsweise im Boden der Geräteaufnahme oder unter dem Boden der Geräteaufnahme angebracht sein. Durch die Fixierung des mobilen Endgeräts in der Endgeräteaufnahme über das rutschfeste Material am Boden und/oder die elastisch verformbaren Seitenränder, kann das mobile Endgerät zuverlässig und beispielsweise einhändig durch einen Benutzer oder Fahrer des Fahrzeugs bedient werden.
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Alternativ kann die Halterung eine Endgeräteaufnahme aufweisen, welche spezifische Haltestrukturen für das mobile Endgerät aufweist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Halterung eine Endgeräteaufnahme auf, welche mehrere Stifthalterungen und mehrere Stifte umfasst. Jeder Stift hat ein erstes Ende und ein zweites Ende in seiner Längsrichtung. Die mehreren Stifte sind senkrecht zu einer ebenen Fläche nebeneinander stehend derart angeordnet, dass ihre ersten Enden in den Stifthalterungen angeordnet sind, d. h. dass jeweils ein Stift in einer entsprechenden Stifthalterung mit seinem ersten Ende steckt. Die Stifte und die Stifthalterungen sind derart ausgestaltet, dass die Stifte in den Stifthalterungen in der senkrechten Richtung beweglich sind. Unter der Annahme, dass die ebene Fläche eine horizontale Fläche ist, sind die Stifte somit bezogen auf die horizontale Fläche nach oben und unten in den Stifthalterungen verschiebbar. Die Stifthalterungen können beispielsweise entsprechende Bohrungen in einer Grundplatte sein, in welche die Stifte mit ihren ersten Enden eingesteckt werden. Die zweiten Enden ragen nach oben und bilden eine Fläche parallel zu der Grundplatte. Die mehreren Stifte sind somit nebeneinander und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Weiterhin sind die mehreren Stifte derart angeordnet, dass bei einem Anordnen einer Gehäusefläche des mobilen Endgeräts parallel zu der ebenen Fläche eine erste Teilmenge der mehreren Stifte mit ihren zweiten Enden in Kontakt mit der Gehäusefläche kommt. Durch Aufbringen einer Kraft auf das mobile Endgerät in der senkrechten Richtung wird die erste Teilmenge der mehreren Stifte in der senkrechten Richtung bewegt. Eine zweite Teilmenge der mehreren Stifte, welche mit ihren zweiten Enden nicht in Kontakt mit der Gehäusefläche kommt, wird nicht bewegt. Dadurch bildet die zweite Teilmenge der mehreren Stifte einen Rand um das mobile Endgerät herum, welcher eine seitliche Bewegung des mobilen Endgeräts parallel zu der ebenen Fläche verhindert. Die mehreren Stifte können beispielsweise in mehreren parallelen Reihen oder matrixförmig angeordnet sein. Die Endgeräteaufnahme kann beispielsweise mehrere 100 Stifte und Stifthalterungen auf einer Fläche von beispielsweise 10 × 10 cm oder 10 × 15 cm aufweisen. Dadurch können beliebig geformte Endgeräte in die Endgeräteaufnahme eingesetzt werden. Das Endgerät wird seitlich durch die nicht nach unten gedrückten Stifte gehalten. Dadurch kann eine zuverlässige Aufnahme für beliebig geformte mobile Endgeräte bereitgestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Endgeräteaufnahme weiterhin eine elastische Schicht, welche sich im Wesentlichen entlang der zweiten Enden der mehreren Stifte erstreckt. Die elastische Schicht kann beispielsweise eine elastische Gummihaut sein, welche die durch die zweiten Enden der mehreren Stifte gebildete Oberfläche überspannt. Dadurch kann ein Eindringen von Staub zwischen den Stiften verhindert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist jeder der mehreren Stifte in der senkrechten Richtung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich. Jedem Stift ist ein Rastmittel zum Verrasten in der zweiten Position zugeordnet. Weiterhin ist jedem Stift ein Federmittel zugeordnet, welches den Stift in die erste Position drängt. Mittels einer Kraft gegen das Federmittel kann der Stift von der ersten Position in die zweite Position bewegt werden. In der zweiten Position verrastet der Stift mit Hilfe des Rastmittels, so dass er auch nach Entfernen der Kraft in der zweiten Position bleibt. Um die Verrastung des Stifts in der zweiten Position aufzuheben, kann in der zweiten Position erneut eine Kraft gegen das Federmittel aufgewendet werden, wodurch die Verrastung aufgehoben wird und der Stift mit Hilfe des Federmittels zurück in die erste Position gedrängt wird. Wird das mobile Endgerät auf die durch die zweiten Enden der Stifte gebildete ebene Fläche aufgelegt und in der senkrechten Richtung mit einer Kraft beaufschlagt, werden alle Stifte, die mit der Unterseite des mobilen Endgeräts in Kontakt kommen, von der ersten Position in die zweite Position verschoben und verrasten in der zweiten Position. Die Länge der Verschiebung zwischen der ersten Position und der zweiten Position kann beispielsweise 1 cm betragen. Das mobile Endgerät liegt nun auf den zweiten Endender versenkten in der zweiten Position befindlichen Stifte auf. Die nicht versenkten in der ersten Position befindlichen Stifte um das mobile Endgerät herum bieten einen seitlichen Halt für das mobile Endgerät, welcher eine seitliche Verschiebung des mobilen Endgeräts verhindert. Durch nochmaliges Aufbringen einer Kraft in der senkrechten Richtung wird die Verrastung der Stifte aufgehoben und das mobile Endgerät wird zusammen mit den Stiften mit Hilfe der den Stiften zugeordneten Federmittel nach oben gedrückt, so dass das mobile Endgerät einfach aus der Endgeräteaufnahme entnommen werden kann und die Endgeräteaufnahme zur Aufnahme eines weiteren mobilen Endgeräts bereit ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Halterung ein Fahrzeugkoppelelement, welches mit einer Innenraumkomponente des Fahrzeugs koppelbar ist. Die Innenraumkomponente des Fahrzeugs kann beispielsweise ein Ablagefach, eine Ablagefachabdeckung oder ein Becherhalter des Fahrzeugs sein. Dadurch ist die Vorrichtung auch nachträglich im Innenraum des Fahrzeugs einfach und zuverlässig anbringbar. Das Fahrzeugkoppelelement und die Endgeräteaufnahme können entweder lösbar miteinander verbunden sein oder integriert miteinander ausgebildet sein. Wenn das Fahrzeugkoppelelement und die Geräteaufnahme lösbar miteinander verbunden sind, kann die Geräteaufnahme in Abhängigkeit von dem zu verwendenden mobilen Endgerät einfach ausgetauscht werden. In diesem Fall kann die Geräteaufnahme insbesondere die zuvor beschriebene Geräteaufnahme mit den spezifischen Haltestrukturen für ein spezielles mobiles Endgerät sein. Die Vorrichtung, bei welcher das Fahrzeugkoppelelement und die Geräteaufnahme integriert miteinander ausgebildet sind, kann kostengünstig hergestellt werden und kompakte Abmessungen aufweisen, so dass die Vorrichtung auch in kleinen Innenraumkomponenten des Fahrzeugs, beispielsweise kleinen Ablagefächern, angebracht werden kann. Die zuvor beschriebene Funkübertragungseinheit, die weitere Funkübertragungseinheit und die Energieübertragungseinheit sind vorzugsweise in dem Fahrzeugkoppelelement untergebracht, so dass die Endgeräteaufnahme keine elektronischen Komponenten enthält und daher kostengünstig in Abhängigkeit des mobilen Endgeräts ausgetauscht werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Fahrzeug mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung zur Kopplung eines mobilen Endgeräts mit dem Fahrzeug bereitgestellt. Gemäß einer Ausführungsform ist die Funkkoppeleinheit mit einer Einrichtung des Fahrzeugs gekoppelt und ausgestaltet, eine Bedieninformation zur Bedienung einer vorbestimmten Funktion der Einrichtung des Fahrzeugs von dem mobilen Endgerät zu empfangen und zu der Einrichtung zu übertragen. Die vorbestimmte Funktion der Einrichtung des Fahrzeugs kann beispielsweise nur über das mobile Endgerät bedienbar sein. Dadurch können Bedienelemente, welche nur in Verbindung mit dem mobilen Endgerät notwendig sind, am Fahrzeug selbst weggelassen werden, wodurch Kosten eingespart werden können. Die vorbestimmte Funktion der Einrichtung des Fahrzeugs kann auch sowohl über ein Bedienelement des Fahrzeugs als auch über ein Bedienelement des mobilen Endgeräts bedienbar sein. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, eine Funktion der Einrichtung des Fahrzeugs wahlweise über das Bedienelement des Fahrzeugs oder über das Bedienelement des mobilen Endgeräts zu betätigen, wobei das Bedienelement des mobilen Endgeräts anders ausgestaltet sein kann als das Bedienelement des Fahrzeugs. Beispielsweise kann das Bedienelement des Fahrzeugs ein Schalter, Drehknopf oder Schieber sein, wohingegen das Bedienelement des mobilen Endgeräts ein virtuelles Bedienelement auf einem Touchscreen des mobilen Endgeräts ist, welches durch Berühren des Touchscreens des mobilen Endgeräts betätigt wird. Die Einrichtung des Fahrzeugs kann beispielsweise ein Navigationssystem, eine Klimaanlage oder ein Unterhaltungssystem des Fahrzeugs umfassen.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert werden.
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt schematisch eine Mittelkonsole eines Fahrzeugs mit einem Einbauraum für eine Vorrichtung zur Kopplung eines mobilen Endgeräts mit dem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Kopplung eines mobilen Endgeräts mit einem Fahrzeug.
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4 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kopplung eines mobilen Endgeräts mit einem Fahrzeug.
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5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kopplung eines mobilen Endgeräts mit einem Fahrzeug.
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6 zeigt schematisch die Funktionsweise eines Stifts und einer Stifthalterung der in 5 gezeigten Ausführungsform.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Vorrichtung 2 zur Kopplung eines mobilen Endgeräts 3 mit dem Fahrzeug 1. Die Vorrichtung 2 ist in dem Fahrzeug, beispielsweise an einer Mittelkonsole des Fahrzeugs 1 angebracht. Die Vorrichtung 2 ist mit einer Außenantenne 4 des Fahrzeugs 1 gekoppelt. Das Fahrzeug 1 umfasst weiterhin eine Funkkoppeleinheit 5, welche in der Lage ist, eine Funkverbindung 6 zu dem mobilen Endgerät 3 aufzubauen. Die Funkverbindung 6 kann beispielsweise gemäß einem Bluetooth-Standard ausgestaltet sein. Die Funkkoppeleinheit 5 des Fahrzeugs 1 ist mit weiteren Einrichtungen 7 des Fahrzeugs verbunden, um beispielsweise Steuerinformationen von dem mobilen Endgerät 3 zu empfangen und zu den Einrichtungen 7 des Fahrzeugs 1 weiterzuleiten. Die Einrichtungen 7 des Fahrzeugs 1 können beispielsweise ein Navigationssystem des Fahrzeugs, eine Klimaanlage, ein Unterhaltungssystem, wie z. B. ein Radio, oder ein Konfigurations- und Diagnosesystem des Fahrzeugs umfassen. Das mobile Endgerät 3 kann beispielsweise ein Mobilfunktelefon, insbesondere ein sogenanntes Smartphone, eine Musikwiedergabevorrichtung, wie z. B. ein MP3-Player, oder ein mobiles Navigationssystem umfassen.
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Zum Aufbau der Funkverbindung 6 zwischen dem mobilen Endgerät 3 und der Funkkoppeleinheit 5 ist es üblicherweise notwendig, dass Identifikationsinformationen der Funkkoppeleinheit 5 in das mobilen Endgerät 3 eingegeben werden und/oder Identifikationsinformationen des mobilen Endgeräts 3 in die Funkkoppeleinheit 5 eingegeben werden. Dieser Vorgang, welcher auch als „Pairing” bezeichnet wird, wird bei der Vorrichtung 2 mit Hilfe einer sogenannten Near Field Communication Schnittstelle (NFC) automatisch durchgeführt. Dazu weist die Vorrichtung 2 eine Funkübertragseinheit auf, welche auf eine Anforderung des mobilen Endgeräts 3 hin, Identifikationsdaten der Funkkoppeleinheit 5 zu dem mobilen Endgerät 3 sendet. Die Funkübertragseinheit kann beispielsweise ein sogenanntes passives „Tag” sein, in welchem die Bluetooth-ID der Funkkoppeleinheit 5 gespeichert ist und abgerufen werden kann. Alternativ kann zu diesem Zweck auch ein sogenanntes aktives „Tag” vorgesehen sein, welches die Bluetooth-ID der Funkkoppeleinheit 5 auf eine Anforderung des mobilen Endgeräts 3 überträgt oder eine Bluetooth-ID von dem mobilen Endgerät 3 empfängt und zur der Funkkoppeleinheit 5 überträgt. Die Funkübertragungseinheit für diese Near Field Communication weist eine Reichweite von bis zu näherungsweise 10 cm auf, sodass der zuvor beschriebene Pairing- oder Abgleichvorgang nur dann durchgeführt werden kann, wenn sich das mobile Endgerät 3 in unmittelbarer Nähe zu der Vorrichtung 2 befindet. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes, nicht autorisiertes Koppeln eines mobilen Endgeräts 3 mit dem Fahrzeug vermieden werden.
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Die Vorrichtung 2 umfasst weiterhin eine weitere Funkübertragungseinheit, welche mit der Außenantenne 4 des Fahrzeugs verbunden ist. Diese weitere Funkübertragungseinheit empfängt Mobilfunksignale von dem mobilen Endgerät und sendet diese über die Außenantenne und empfängt über die Außenantenne Mobilfunksignale und sendet diese zu dem mobilen Endgerät 3. Da diese weitere Funkübertragungseinheit ebenfalls in unmittelbarer Nähe zu dem mobilen Endgerät 3 angeordnet ist, sind zwischen der weiteren Funkübertragungseinheit und dem mobilen Endgerät nur sehr geringe Sendeleistungen zur Übertragung der Mobilfunksignale erforderlich. Erheblich stärkere Mobilfunksignale können dann über die Antenne 4 gesendet und empfangen werden. Da eine Karosserie des Fahrzeugs 1 im Allgemeinen eine zumindest teilweise abschirmende Wirkung auf Mobilfunksignale aufweisen kann, kann auf die zuvor beschriebene Art und Weise sichergestellt werden, dass Mobilfunksignale zuverlässig von und zu dem mobilen Endgerät 3 innerhalb des Fahrzeugs 1 mit Hilfe der Außenantenne 4 übertragen werden können.
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Schließlich umfasst die Vorrichtung 2 eine Energieübertragungseinheit, welche in der Lage ist, elektrische Energie drahtlos zu dem mobilen Endgerät 3 zu übertragen. Dadurch kann beispielsweise ein Stromspeicher, wie zum Beispiel eine aufladbare Batterie, des mobilen Endgeräts 3 mit elektrischer Energie versorgt und somit aufgeladen werden, während das mobile Endgerät 3 mit der Vorrichtung 2 gekoppelt ist. Weiterhin kann elektrische Energie zum Betrieb des mobilen Endgeräts 3 über die Energieübertragungseinheit im gekoppelten Zustand des mobilen Endgeräts 3 übertragen werden.
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Wie zuvor beschrieben, können über die Funkverbindung 6, welche eine Reichweite von einigen Metern aufweisen kann, Bedieninformationen zum Bedienen der Einrichtungen 7 von dem mobilen Endgerät 3 über die Funkkoppeleinheit 5 zu den Einrichtungen 7 übertragen werden. Dazu kann das mobile Endgerät beispielsweise eine Anzeige mit einer berührungssensitiven Oberfläche, einen sogenannten Touchscreen, aufweisen. Durch die Anordnung der Vorrichtung 2 in beispielsweise der Mittelkonsole des Fahrzeugs 1 kann der Tochscreen des mobilen Endgeräts 3 bequem von einem Fahrer oder Beifahrer des Fahrzeugs 1 betrachtet und bedient werden. Beispielsweise können über den Touchscreen des mobilen Endgeräts 3 eine Klimaanlage, ein Navigationssystem oder ein Entertainment System des Fahrzeugs 1 bedient werden.
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2 zeigt eine Mittelkonsole 20 des Fahrzeugs 1. Die Mittelkonsole 20 ist beispielsweise zwischen den Vordersitzen des Fahrzeugs 1 angeordnet. Am vorderen Ende der Mittelkonsole 20 befindet sich beispielsweise ein Schalthebel 21 zur Einstellung einer Getriebeübersetzung des Fahrzeugs 1. An einem hinteren Ende der Mittelkonsole 20 befindet sich eine Armlehne 22 zum Ablegen eines Arms des Fahrers oder Beifahrers. Zwischen dem Schalthebel 21 und der Armlehne 22 befindet sich ein Bauraum 23, welcher beispielsweise für ein Ablagefach oder einen Becherhalter vorsehen ist. In diesem Bauraum kann, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 gezeigt wird, die Vorrichtung 2 angeordnet werden.
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3 zeigt die Mittelkonsole 20 mit einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung 2. Die Vorrichtung 2 umfasst eine Mulde 31, welche an einer Oberfläche des Bauraums 23 angeordnet ist. Die Mulde hat beispielsweise eine Größe von 10 × 10 cm oder 10 × 15 cm und eine Tiefe von beispielsweise 1–2 cm. Der Boden 32 der Mulde 31 ist im Wesentlichen horizontal ausgerichtet und mit einem rutschhemmenden Material, beispielsweise einer Gummierung, beschichtet. Ränder 33 der Mulde 31 können aus einem elastischen Material gefertigt sein, beispielsweise einem schaumstoffähnlichen Material, welches horizontal in die Mulde 31 hineinragt und beim Einlegen eines mobilen Endgeräts in die Mulde 31 derart verformt werden kann, dass das mobile Endgerät flach auf dem Boden 32 zu liegen kommt und seitlich von dem elastischen Material eingespannt wird. An der Unterseite der Mulde 31, d. h. unterhalb des Bodens 32, weist die Vorrichtung 2 die Funkübertragungseinheit 34, die weitere Funkübertragungseinheit 35 und die Energieübertragungseinheit 36 auf, welche bereits im Zusammenhang mit 1 zuvor beschrieben wurden. Die Einheiten 34–36 sind in 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit seitlich versetzt dargestellt, befinden sich bei einer Ausführungsform der Vorrichtung 2 jedoch an geeigneten Positionen unterhalb des Bodens 32.
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Durch den rutschhemmenden oder rutschfesten Boden 32 und ggf. die elastischen Ränder 33 wird ein eingesetztes mobiles Endgerät 3 zuverlässig in der Vorrichtung 2 gehalten. Eine Oberseite des mobilen Endgeräts 3, welche beispielsweise einen Touchscreen aufweisen kann, bleibt auch in dem eingelegten Zustand bedienbar. Nach Einlegen des mobilen Endgeräts in die Mulde 31 kann über die Funkübertragungseinheit 34 ein Austausch von Identifikationsdaten der Funkkoppeleinheit 5 des Fahrzeugs 1 durchgeführt werden. Daraufhin kann die Verbindung 6 zwischen dem mobilen Endgerät 3 und der Funkkoppeleinheit 5 aufgebaut werden. Über diese Verbindung 6 können beispielsweise auch Sprachdaten zu einer Freisprecheinrichtung des Fahrzeugs 1 übertragen werden. Dadurch wird eine Mobilkommunikation eines Benutzers des Fahrzeugs 1 über die Freisprecheinrichtung, das mobile Endgerät 3, die weitere Funkübertragungseinheit 35 und die Außenantenne 4 ermöglicht. Um die Betriebszeit des mobilen Endgeräts 3 zu erhöhen oder eine aufladbare Batterie des mobilen Endgeräts 3 zu laden, wird mit Hilfe der Energieübertragungseinheit 36 elektrische Energie des Fahrzeugs 1 zu dem mobilen Endgerät 3 übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise induktiv erfolgen.
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Die Mulde 31 kann beispielsweise auch in einem Rollo untergebracht sein, welches in der Mittelkonsole 2 verschiebbar angeordnet ist, um beispielsweise unter dem Rollo angeordnete Becherhalter wahlweise freizugeben oder zu verdecken.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zu Kopplung eines mobilen Endgeräts 3 mit der Mittelkonsole 20. Die Mittelkonsole 20 weist bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ein Doppelbecherhalter auf, welcher zur Aufnahme von beispielsweise zwei Trinkbechern nebeneinander vorgesehen ist. Die Vorrichtung 2 dieser Ausführungsform ist zweiteilig ausgeführt und umfasst eine Endgeräteaufnahme 41 und ein Fahrzeugkoppelelement 42. Das Fahrzeugkoppelelement 42 ist derart ausgestaltet, dass es in den Doppelbecherhalter der Mittelkonsole 20 formschlüssig eingesetzt werden kann. An der Oberseite des Fahrzeugkoppelelements 42 sind mehrere Rastelemente 43 vorgesehen, welche mit entsprechenden Rastelementen 44 an der Endgeräteaufnahme 41 in Eingriff gebracht werden können. Das Fahrzeugkoppelelement 42 umfasst in geeigneter Anordnung die zuvor beschriebene Funkübertragungseinheit 34 mit der kurzen Funkreichweite, die weitere Funkübertragungseinheit 35 mit der größeren Funkreichweite und die Energieübertragungseinheit 36. Über nicht gezeigte Anschlüsse oder Anschlussleitungen ist das Fahrzeugkoppelelement 42 elektrisch mit der Antenne 4, einem Energieverteilungssystem und ggf. weiteren Komponenten des Fahrzeugs verbunden. Die Endgeräteaufnahme 41 kann an ihrer Oberseite beispielsweise die im Zusammenhang mit 3 beschriebene Mulde 31 zur Aufnahme des mobilen Endgeräts 3 aufweisen oder alternativ spezifische Haltestrukturen aufweisen, welche für ein spezielles mobiles Endgerät ausgebildet sind. Somit umfasst die Endgeräteaufnahme 41 keine elektrisch aktiven Komponenten und ist daher kostengünstig herstellbar und in Abhängigkeit von einem Typ des mobilen Endgeräts 3 einfach austauschbar. Wie durch den Pfeil 45 angedeutet ist, wird die Endgeräteaufnahme 41 durch in Eingriffbringen der Rastelemente 43 und 44 mit dem Fahrzeugkoppelelement 42 verbunden. Dann kann das mobile Endgerät 3, wie durch den Pfeil 46 dargestellt ist, in die Endgeräteaufnahme 41 eingelegt oder eingesetzt werden. Das mobile Endgerät 3 weist beispielsweise an seiner Oberseite eine Anzeige 47 mit einer berührungssensitiven Oberfläche und weitere Bedienelemente 48, wie zum Beispiel einen Taster oder Sensorschalter, auf. Die Anzeige 47 mit der berührungssensitiven Oberfläche und die weiteren Bedienelemente 48 können auch in einem Zustand, in welchem das mobile Endgerät 3 in die Endgeräteaufnahme 41 eingesetzt ist, betrachtet und bedient werden.
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5 zeigt eine weitere Aufführungsform einer Vorrichtung 2 zur Kopplung eines mobilen Endgeräts 3 mit beispielsweise einer Mittelkonsole 20 eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung 2 umfasst eine universelle Engeräteaufnahme mit einer engen Matrix aus dünnen Stiften 51, welche bei Druck in der durch den Pfeil 52 angedeuteten Richtung versenkt werden können und auf einem tiefer liegenden Niveau einrasten. Die Stifte 51 sind in entsprechenden Stifthalterungen einer Grundplatte 53 der Vorrichtung 2 gelagert. Die Basisplatte 53, in welcher die Stifthalterungen 54 integriert sind, kann beispielsweise direkt in die Mittelkonsole 20 des Fahrzeugs 1 eingesetzt werden oder vergleichbar zu der Endgeräteaufnahme 41 mit dem Fahrzeugkoppelelement 42 verrastet werden und über das Fahrzeugkoppelelement 42 mit beispielsweise der Mittelkonsole 20 des Fahrzeugs verbunden werden. 6 zeigt einen einzelnen Stift 51 in der zugeordneten Stifthalterung 54 in einer nicht versenkten Position 1 (linke Darstellung der 6) und in einer versenkten Position 2 (rechte Darstellung der 6). Die Stifte 51 weisen jeweils ein erste Ende 55 und ein zweites Ende 56 auf. Das erste Ende 55 ist in die entsprechende Stifthalterung 54 eingesetzt und das zweite Ende 56 ragt freitragend nach oben. Die Gesamtheit der zweiten Enden 56 bildet bei einer entsprechend engen Anordnung der Stifte 51 eine Fläche, auf welche das mobile Endgerät 3 aufgelegt werden kann. Durch Drücken auf den Stift 51 kann der Stift 51 von der Position 1 in die Position 2 gegen eine Federkraft versenkt werden. In der Position 2 verrastet der Stift 51. Bei nochmaligem Druck auf den Stift 51 löst sich die Rastung und der Stift 51 wird über eine nicht gezeigte Feder in der Stifthalterung 51 auf die ursprüngliche Höhe herausgeschoben. Der Höhenunterschied zwischen der nicht versenkten und der versenkten Position des Stiftes 51 beträgt beispielsweise 1 cm. Die Größe der so konstruierten Fläche mit dem matrixförmig angeordneten Stiften 51 beträgt beispielsweise 10 × 10 cm oder 10 × 15 cm. Die gesamte Fläche kann mit einer elastischen Gummihaut überzogen werden, die zum einem das Eindringen von Staub zwischen den Stiften verhindert und zum anderen einen rutschfesten Belag bietet. Wird das mobile Endgerät 3 in der Richtung des Pfeils 52 in die Matrix der Stifte 51 hineingedrückt so werden die darunter liegenden Stifte 51 und mit ihnen das gesamte mobile Endgerät nach unten versenkt. Das mobile Endgerät 3 liegt nun in einer passgenauen Mulde mit rutschfestem Material an der Unterseite und den Rändern. Bei erneutem Drücken des mobilen Endgeräts 3 werden die versenkten Stifte 51 aus ihrer Verrastung gelöst und das mobile Endgerät 3 entgegen der Pfeilrichtung 52 nach oben geschoben. Auf dieser Art und Weise können beispielsweise auch während der Fahrt des Fahrzeugs 1 unterschiedliche mobile Endgeräte 3 von beispielsweise mehreren Passagieren des Fahrzeugs, nacheinander zuverlässig in der Vorrichtung 2 mechanisch aufgenommen werden. Zur elektrischen bzw. funktionalen Kopplung des mobilen Endgeräts 3 sind an der Unterseite der Vorrichtung 2, wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben, die Funkübertragungseinheit 34, die weitere Funkübertragungseinheit 35 und die Energieübertragungseinheit 36 angebracht.
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Zusammenfassend wird nachfolgend ein typischer Bedienablauf der zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtungen 2 gegeben. Nach einem Einlegen des mobilen Endgeräts 3 in die Vorrichtung 2 wird automatisch mit Hilfe der Funkübertragungseinheit 34 ein Austausch von Identifikationsdaten zum Aufbau der Funkverbindung 6 zwischen der Funkkoppeleinheit 5, einer sogenannten Headunit des Fahrzeugs 1, und dem mobilen Endgerät 3 durchgeführt. Dieser Vorgang wird auch als Pairing bezeichnet. Weiterhin erfolgt automatisch eine drahtlose Anbindung des mobilen Endgeräts 3 an die externe Antenne 4 mit Hilfe der weiteren Funkübertragungseinheit 35. Schließlich beginnt automatisch das drahtlose Laden oder ein drahtloses Versorgen des mobilen Endgeräts 3 mit Energie des Fahrzeugs über die Energieübertragungseinheit 36.
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Aufgrund der eingerichteten Funkverbindung 6 zwischen der Headunit 5 und dem mobilen Endgerät 3 kann beispielsweise automatisch eine Anwendung, eine sogenannte Applikation, auf dem mobilen Endgerät 3 gestartet werden, welche das mobile Endgerät 3 in einen sogenannten Touch-Modus versetzt, in welchem Koordinaten einer Berührung der berührungssensitiven Oberfläche 47 des mobilen Endgeräts 3 an die Headunit 5 übertragen werden. Weiterhin können Ausgaben von der Headunit 5 über die Funkverbindung 6 zu dem mobilen Endgerät 3 übertragen werden, welche auf der Anzeige 47 des mobilen Endgeräts 3 dargestellt werden. Das automatische Starten der Applikation auf dem mobilen Endgerät 3 kann auch durch die Übertragung der Identifikationsdaten mit Hilfe der Funkübertragungseinheit 34 ausgelöst werden. Über die auf dem mobilen Endgerät 3 gestarteten Applikationen können Einrichtungen 7 des Fahrzeugs 1 bedient oder eingestellt werden. Die Headunit 5 kann ebenfalls eine Anzeige und Bedienelemente aufweisen. Bei eingelegtem mobilen Endgerät 3 können auf der Headunit 5 zusätzliche Einstelloptionen zur Konfiguration von beispielsweise zu synchronisierenden Daten angezeigt werden, welche zwischen der Headunit 5 und dem mobilen Endgerät 3 synchronisiert werden können. Diese Daten können beispielsweise Telefoniedaten, Kontaktdaten usw. umfassen, welche jeweils separat freigegeben können. Weiterhin können die über den Touchpad-Modus manipulierbaren oder einstellbaren Texte oder Anzeigen graphisch gekennzeichnet werden.
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In der vorherigen Beschreibung wurde die Vorrichtung 2 in der Mittelkonsole 20 des Fahrzeugs 1 angebracht. Die Vorrichtung 2 ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann an einer beliebigen Position oder Einrichtung des Fahrzeugs angebracht werden, beispielsweise an einer Türarmlehne des Fahrzeugs oder einem Armaturenbrett des Fahrzeugs.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007/118694 A1 [0003]
- DE 10322614 A1 [0004]
- DE 102009033751 A1 [0005]