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Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Anzeige
für ein
Navigationssystem, bei welcher die Struktur der Anzeige festgelegt
ist und die ein zentrales grafisches Bildzeichen enthält mit dem
eine empfohlene Bewegungsrichtung darstellbar ist.
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Elektrooptische Anzeigen mit festgelegter Anzeigestruktur
sind in vielfältigster
Form in heutigen Kraftfahrzeugen vertreten. Wesentlich dabei ist,
dass die darzustellenden Zeichen oder Grafiken aus fest zueinander
angeordneten Bildsegmenten gebildet werden, welche durch Anlegen
einer Spannung optisch aktiviert werden und sich dann von ihrer
Umgebung abheben. Bekanntestes Beispiel dafür ist die 7-Segment-Anzeige. Zur Realisierung
dieser elektrooptischen Anzeigen werden unterschiedliche Technologien
genutzt, so z.B. LED's,
Elektrolumineszenzanzeigen oder Flüssigkristallanzeigen (LCD)
mit niedriger Auflösung.
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Im Bereich der Navigationssysteme
wurden diese einfachen Anzeigen im Bereich der Zielführung kurzzeitig
verwendet. So ist aus der
DE
4412859 C1 eine elektrooptische Zielführungsanzeige für ein Fahrzeugnavigationssystem
bekannt, bei der ein Richtungspfeil die empfohlene Fahrtrichtung
an einem bestimmten Ort anzeigt. Den Schaft des Richtungspfeils
bildet ein Balkendiagramm, welches die Entfernung zu dem bestimmten
Ort wiedergibt. Die Zielführungsanzeige
kann zusätzlich
alphanumerische Zeichen enthalten, z.B. zur Angabe der Gesamtlänge der
Fahrtstrecke. Realisiert werden kann die Zielführungsanzeige entweder als
Flüssigkristall- oder
als Fotodiodenanzeige.
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Für
eine Implementierung von Bedienungs- und Zielführungsanzeige in ein und demselben
Gerät boten
sich jedoch von vornherein höherauflösende LC-Displays
und Flachbildschirme an, welche eine beliebige Anordnung von Grafiken
und Schrift ermöglichen.
Die Bildschirmtechnologie erlaubt eine benutzerfreundliche Darstellung
der komplexen Bedienmenüs
von Navigationssystemen sowie die gleichzeitige Nutzung der Anzeige
für Audio-,
Video-, und Kommunikationsgeräte.
Doch der Vorteil der flexiblen Ansteuerung dieser Displays bringt
auch einen entscheidenden Nachteil mit sich: die hohen Kosten für die Grafikansteuerung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine elektrooptische Anzeige für ein Navigationssystem anzugeben,
mit deren Hilfe außer
der empfohlenen Bewegungsrichtung als einfacher Richtungspfeil weitere
Informationen einfach darstellbar sind.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
das zentrale Bildzeichen aus einzeln aktivierbaren Teilelementen
besteht, die Teilelemente Punkte sowie eine gleiche Anzahl von Geraden
und Pfeilspitzen sind und die Teilelemente so konzentrisch angeordnet
sind, dass die Geraden einen Stern bilden, die Punkte um diesen
Stern eine Kreisform und die Pfeilspitzen um diese Kreisform einen äußeren Ring,
wobei je eine Gerade und je eine Pfeilspitze auf einer Linie liegen.
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Mit dieser speziellen Anordnung von
grafischen Teilelementen ist es möglich, neben einem einfachen
Richtungspfeil als empfohlener Bewegungsrichtung auch die Form spezieller
Straßenkreuzungen
inklusive der Bewegungsrichtung darzustellen. Außerdem können die grafischen Symbole
genutzt werden, um Bedienhinweise oder Zusatzinformationen auszugeben.
Für die
Ansteuerung der einzelnen Grafikelemente wird nur ein kleiner Grafikcontroller mit
geringem Speicherplatz benötigt,
was zu einer erheblichen Kostenreduktion gegenüber heutigen Standard-Matrixanzeigen
führt.
Dies kann die weitere Verbreitung von Navigationssystemen besonders
im Fahrzeugmarkt erheblich erleichtern. Gleichzeitig wird durch
die Zusammensetzbarkeit der Bildinformation aus den verschiedenen
Einzelelementen ein größerer Funktionsumfang
geboten als er von früheren
Anzeigen mit festgelegter Struktur bekannt ist.
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Durch die Ansteuerung einzelner Geraden und
Pfeilspitzen können
klassische Formen von Straßenkreuzungen
inklusive der empfohlenen Bewegungs- bzw. Abbiegerichtung dargestellt
werden, wobei die maximal darstellbare Zahl an aufeinandertreffenden
Straßen
mit der Zahl der vorhandenen Geraden identisch ist. Auch Gabelungen
oder Abzweigungen von der Hauptstraße können veranschaulicht werden.
In einer speziellen Ausführung
ist es vorgesehen, dass durch Ansteuerung mehrerer oder auch aller
Punkte ein Kreisverkehr nachgebildet wird. Die Abbiegerichtung innerhalb
des Kreisverkehrs wird wieder durch Ansteuerung einer einzelnen
Pfeilspitze verdeutlicht.
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Neben der Ausgabe von Zielführungsinformationen
können über die
Teilelemente des zentralen Bildzeichens auch Bedienhinweise gegeben
werden. So werden in einer Ausgestaltung zwei einander gegenüberliegende
Pfeilspitzen aktiviert, um damit die Wirkrichtung eines Bedienelementes
des Navigationssystems anzugeben. Dies ist z.B. sinnvoll bei der
Verwendung eines Drehstellers zur Auswahl von Funktionen aus einem
Menü. Je
nachdem, wie die Menüführung aufgebaut
ist, kann ein Blättern
innerhalb der zur Auswahl stehenden Menüelemente von oben nach unten
oder von links nach rechts erfolgen, wobei in beiden Fällen ein
und derselbe Drehsteller verwendet wird. Die Anzeige der Wirkrichtung
des Drehsteller und damit der Auswahlrichtung erleichtert dem Anwender
die Bedienung. Ähnlich
verhält
es sich bei der Verwendung von Cursortasten.
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Je nachdem, ob von links nach rechts
oder von oben nach unten geblättert
werden soll, ist jeweils nur ein Paar von Cursortasten aktiv. Dieses Paar
wird über
die aktivierten Pfeilspitzen angezeigt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung wird anstelle einer Wirkrichtung eines Bedienelementes
eine spezielle zu betätigende
Taste angezeigt. So können
z.B. vier Funktionstasten neben oder um das Anzeigenfeld der elektrooptischen
Anzeige angeordnet sein. Im gleichen Muster, wie diese Funktionstasten
angeordnet sind, wird eine von vier einzelnen Pfeilspitzen aktiviert
um zu verdeutlichen, welche Taste als nächstes gedrückt werden muss bzw. kann.
Durch Betätigen
der entsprechenden Taste wird dann eine bestimmte Funktion aktiviert,
wie z.B. eine Enterfunktion oder das Starten eines speziellen Eingabemenüs. Auch
für die
Kennzeichnung von zu bedienenden Cursortasten kann die Aktivierung
einzelner Pfeile hilfreich für
den Bediener sein, wenn z.B. nur in einer Richtung geblättert werden kann.
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Weiterhin ist es möglich, mit
dem zentralen Bildzeichen Zusatzinformationen auszugeben. Als eine
spezielle Ausgestaltung ist die Darstellung einer Uhr in Zeigerdarstellung
vorgesehen. Entweder wird nur ein einzelner umlaufender Punkt angesteuert
im Sinne des kleinen Zeigers oder es werden über die Aktivierung jeweils
einer Geraden und eines Punktes sowohl Stunden- als auch Minuteninformationen
angezeigt.
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Die Teilelemente des zentralen Bildzeichens können einfarbig
oder auch mit unterschiedlichen Farben ausgestaltet sein. Sie können konstant über einen
längeren
Zeitraum aktiviert werden oder pulsierend, so dass sie blinken.
Die Frequenz des Blinkverhaltens ist dabei beliebig wählbar.
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In einer erweiterten Ausgestaltung
der Erfindung ist zu dem zentralen Bildzeichen ein Balkendiagramm
bestehend aus einzeln aktivierbaren Teilelementen vorgesehen, wobei
mittels des Balkendiagramms eine Entfernungsinformation wiedergegeben
wird. Die Entfernung bezieht sich dabei üblicherweise auf den Abstand
zu der im Bildzeichen angezeigten Straßenkreuzung.
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Kombiniert man das zentrale Bildzeichen
mit einem ein- oder mehrzeiligen Textdisplay, so dass auch alphanumerische
Informationen darstellbar sind, kann die volle Funktionalität wie bei
heute bekannten Navigationssystemen gewährleistet werden. Mittels der
Zeilenanzeige sind dann alle zur Bedienung des Navigationssystem
erforderlichen Textausgaben möglich,
wie z.B. die Anzeige von Menüinformationen,
auszuwählenden
Adressbestandteilen oder Einzelbuchstaben, und über das Bildzeichen wird die
Zielführung
realisiert. Das Textdisplay sollte bevorzugt aus einzelnen Buchstaben-Segmenten bestehen,
z.B. 7- oder 14-Segmentanzeigen, da dies am kostengünstigsten
ist. Jedoch ist auch die Verwendung einfacher Punktmatrizen möglich.
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Die elektrooptische Anzeige wird
bevorzugt in einem Fahrzeugnavigationssystem verwendet, da gerade
im Fahrzeugmarkt der Kostenaspekt ein entscheidender Faktor für oder gegen
den Einsatz einer Technologie ist. Ein kostengünstiges Navigationssystem mit
der vollen Funktionalität
herkömmlicher
Systeme empfiehlt sich dabei besonders für die unteren Fahrzeugklassen
sowie für
das Nachrüstgeschäft.
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Daneben kann die elektrooptische
Anzeige aber auch in anderen elektronischen Geräten mit integrierter Navigationseinheit
verwendet werden, wie z.B. in Handys oder PDA's.
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In einer speziellen Ausführung wird
die elektrooptische Anzeige in einem Fahrzeugaudiosystem mit integrierter
Navigationseinheit verwendet. Die Anzeige dient dabei gleichzeitig zur
Ausgabe von Audio- und Navigationsinformationen. Mit dem zentralen
Bildzeichen kann z.B. durch eine umlaufende Aktivierung der Punkte
in der Kreisform eine sich drehende CD angezeigt werden, während auf
dem Textdisplay der aktuelle Titel und dessen zeitliche Länge eingeblendet
werden. Ist außerdem
ein Balkendiagramm vorhanden, könnte
dieses die eingestellte Lautstärke
wiedergeben.
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Auf dem Markt gibt es bereits heute
integrierte Audio-Navigationssysteme.
Deren Aufbau und Menüführung kann
bis auf das Display vollständig übernommen
werden, so dass sich für
den Benutzer keinerlei Einschränkungen
ergeben.
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Eine genauere Beschreibung bevorzugter Ausführungen
der Erfindung erfolgt nachfolgend anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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1 ein
zentrales Bildzeichen, bei dem alle Teilelemente aktiviert sind,
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2 eine
Empfehlung zum Rechtsabbiegen,
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3 eine
Gabelung mit Empfehlung zum Rechtsabbiegen,
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4 eine
Kreuzung aus zwei Straßen
mit der Empfehlung zur Geradeausfahrt,
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5 einen
Kreisverkehr mit einer Empfehlung zum Linksabbiegen,
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6 eine
Empfehlung zum Wenden,
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7 ein
Richtungspfeil des Straßenverlaufs,
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8 eine
Uhrendarstellung mit nur einem Zeiger,
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9 das
zentrale Bildzeichen sowie ein Balkendiagramm,
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10 das
zentrale Bildzeichen, das Balkendiagramm sowie ein zweizeiliges
Textdisplay,
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11 Darstellung
einer Schreibmaschinenfunktion,
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12 Darstellung
einer Adressauswahlfunktion,
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13 Integration
einer elektrooptischen Anzeige in ein Audiosystem,
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14 Darstellung
einer Audiofunktion.
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In 1 ist
das zentrale grafische Bildzeichen 1 der erfindungsgemäßen elektrooptischen
Anzeige dargestellt. Es besteht aus einzeln aktivierbaren Teilelementen,
und zwar Punkten 2, Geraden 3 und Pfeilspitzen 4.
Die Anordnung dieser Teilelemente zueinander steht fest. Bei einer
optischen Aktivierung der Teilelemente wird eine Spannung angelegt, wodurch
z.B. einzeln hinter jedem Teilelement angeordnete LED's zum Leuchten gebracht
werden oder entsprechend den Teilelementen gestaltete Bereiche einer
Flüssigkristallanzeige
angesteuert werden. In 1 sind
alle Teilelemente in ihrem aktivierten Zustand abgebildet, was in
diesem Fall durch die schwarze Färbung
verdeutlicht wird. Im Gegensatz dazu sind in den übrigen Figuren
die nichtaktiven Teilelemente weiß dargestellt, mit einer schwarzen
Umrandung. Die Teilelemente des zentralen Bildzeichens 1 sind
konzentrisch angeordnet. In der Mitte des Bildzeichens 1 formen
die Geraden 3 einen Stern 5. Um diesen Stern 5 herum
bilden die Punkte 2 eine Kreisform 6 und um die
Kreisform 6 sind die Pfeilspitzen 4 zu einem äußeren Ring 7 gruppiert.
Die Anzahl der Geraden 3 und der Pfeilspitzen 4 ist
gleich, und jeweils eine Pfeilspitze 4 ist auf der gedachten
Verlängerung
einer zugehörigen
Geraden 3 platziert, d.h. jeweils eine Gerade 3 und
eine Pfeilspitze 4 liegen auf einer Linie. Die aus den
Punkten 2 gebildete Kreisform 6 ist in 1 offen und in 8 vollständig geschlossen, was einfach
als Unterschied im Design anzusehen ist. Die Anzahl oder Art der
möglichen grafischen
Darstellungen wird durch keine der beiden Gestaltungsvarianten eingeschränkt.
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Mit dem Bildzeichen 1 aus 1 können vielfältige Informationen grafisch
dargestellt werden. So zeigt 2 eine
typische Darstellung für
eine empfohlene Bewegungsrichtung, und zwar wird ein Rechtsabbiegepfeil
aus zwei aktivierten Geraden 3a und einer aktivierten Pfeilspitze 4a gebildet.
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Während
in 2 ausschließlich eine
Bewegungsrichtung angezeigt wird, ist in 3 gleichzeitig die Form der Kreuzung
zu erkennen. Es ist eine Straßengabelung
mit einer empfohlenen Abbiegerichtung nach rechts zu sehen, zusammengesetzt aus
drei Geraden 3 und einer Pfeilspitze 4b.
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Ebenso kann mit dem Bildzeichen 1 die
klassische Form einer Straßenkreuzung
wiedergegeben werden. So zeigt 4 zwei
sich im rechten Winkel schneidende Straßen, gebildet aus vier Geraden 3c. Als
Bewegungsrichtung wird hier über
den Pfeil 4c die Geradeausrichtung empfohlen.
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In 5 ist
eine heute immer häufiger
vorkommende Form einer Straßenkreuzung
zu sehen, ein Kreisverkehr. Der Kreisel selbst wird durch die aktivierten
Punkte 2d dargestellt, während mit dem nach links zeigenden
Pfeil 4d die empfohlene Abbiegerichtung angegeben wird.
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Ein spezielles Fahrmanöver ist
ein Wendemanöver,
welches z.B. mit einem Symbol entsprechend 6 angezeigt werden kann. Wesentlich dabei
sind die zusammengehörende
Gerade 3e und der Pfeil 4e, welche in die zur
aktuellen Bewegungsrichtung entgegengesetzte Richtung zeigen. Die
Punkte 2e können
zur Unterstreichung der Wendebewegung ebenfalls aktiviert sein.
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Die in 7 als
einziges Teilelement aktivierte Pfeilspitze 4f dient zur
Angabe der Richtung des Straßenverlaufs.
Dieser Pfeil wird immer dann angezeigt, wenn die nächste Kreuzung
oder das nächste Abbiegemanöver noch
weit entfernt sind. Anstelle einer von der aktuellen Straße abweichenden
Bewegungsrichtung wird dann der Verlauf der Straße in einer einstellbaren Entfernung
vor dem sich bewegenden Objekt angezeigt.
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Die 2 bis 7 bilden alle Symbole zur
Zielführungsanzeige
ab. Mit dem Bildzeichen 1 können jedoch noch weitere Informationen
dargestellt werden. So gibt 8 ein
Beispiel für
eine Uhrendarstellung an. Ein einzelner Punkt 2g wird dem
kleinen Zeiger einer Uhr entsprechend umlaufend aktiviert. Jedoch
sind auch andere Uhrendarstellungen denkbar. Erhöht man z.B. die Zahl der Geraden
von hier acht auf zwölf,
kann eine aktivierte Gerade die volle Stunde angeben während der
umlaufende Punkt 2g für die
Minuten steht.
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Eine elektrooptische Anzeige für ein Navigationssystem
kann neben dem Bildzeichen 1 noch weitere grafische Elemente
enthalten. In 9 ist
neben der Abbiegeempfehlung 3h, 4h in Bildzeichen 1 beispielhaft
ein Balkendiagramm 8 dargestellt, welches aus einzeln aktivierbaren
Balkenelementen 9 zusammengesetzt ist. Jedes aktivierte
Balkenelement 9 entspricht einer bestimmten Entfernungsangabe,
beispielsweise 100 Metern. Die in 9 aktivierten
vier Balkenelemente 9 würden
also einer Entfernung von 400 Metern entsprechen. Damit zeigt 9 an, dass an der in 400
Metern liegenden Kreuzung in die linke Straße einzubiegen ist.
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Wird die elektrooptische Anzeige
noch durch ein Zeilendisplay 10 zur Anzeige alphanumerischer Informationen
erweitert, ist damit auch für
Textausgaben eine kostengünstige
Lösung
gefunden. Die gesamte elektrooptische Anzeige aus Zeilendisplay 10, Bildzeichen 1 und
Balkendiagramm 8 (10)
reicht aus, um die wesentlichen Funktionen in einem Navigationssystem
wiederzugeben. So wird in 10 eine
Bewegungsempfehlung sowohl per Textausgabe 11 als auch über den
Linksabbiegepfeil bestehend aus den Geraden 3k und der
Pfeilspitze 4k gegeben. Die weiteren Textinformationen
geben z.B. Auskunft über
die voraussichtliche Ankunftszeit 12 und die verbleibende
Fahrtstrecke 13.
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Neben den bisher beschriebenen Ausgabefunktionen
können
auch Eingabefunktionen über
die elektrooptische Anzeige realisiert werden. So zeigt 11 die in heutigen Navigationssystemen übliche Schreibmaschinenfunktion.
Mittels eines externen Bedienelementes (z.B. Drehsteller 21 aus 14) wird ein Cursor 14 über die
Buchstaben 15 des Alphabets bewegt. Die aktivierten Pfeilspitzen 4m zeigen
dabei an, dass bei einer Betätigung
des Drehstellers 21 der Cursor 14 nach links bzw.
rechts bewegt wird. Ist der Cursor 14 am auszuwählenden Buchstaben
angelangt, wird eine Enterfunktion betätigt, wie z.B. durch Drücken auf
den Drehsteller 21. Der damit ausgewählte Buchstabe 16 wird
im Display mit eingeblendet. In 11 wird
speziell die Auswahl eines Zielortes abgebildet, verdeutlicht durch
die Textinformation 17. Ist der Zielort bestimmt, fehlt
noch die Zieladresse, üblicherweise
beschrieben durch den Namen der Zielstraße. Wie in 12 verdeutlicht, könnten alle zum Zielort gehörenden Straßennamen
in einer Liste aufgeführt
sein, durch die mit Hilfe eines Bedienelementes, z.B. wieder Drehsteller 21,
geblättert
werden kann. Die Wirkrichtung des Drehstellers 21 wäre in diesem
Fall von oben nach unten, worauf wieder durch die aktivierten Pfeilspitzen 4m hingewiesen
wird.
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In einer speziellen Ausführung der
Erfindung wird die elektrooptische Anzeige bestehend aus Zeilendisplay 10,
Bildzeichen 1 und Balkendiagramm 8 in ein Fahrzeugaudiosystem 19 integriert,
dessen Frontansicht in 13 zu
sehen ist. In dem Fahrzeugaudiosystem 19 ist gleichzeitig
ein Navigationssystem integriert, d.h. mit Hilfe der elektrooptischen Anzeige
sowie der verschiedenen Bedienelemente können alle bisher beschriebenen
Navigationsfunktionen realisiert werden. Außerdem kann mit dem Bildzeichen 1 z.B.
auf eine zu betätigende
Taste gewiesen werden. In dem Audiosystem in 13 läuft
gerade ein Radioprogramm, angedeutet durch den Titel und die Frequenz
des Radiosenders im Zeilendisplay 10. Den Pfeilspitzen
des Bildzeichens 1 sind die vier um den Drehsteller 21 angeordneten
Bedientasten entsprechend zugeordnet. Über die Aktivierung der Pfeilspitze 4n wird
nun auf die Taste 20 verwiesen, als Hinweis darauf, dass
bei einer Betätigung
dieser Taste 20 während
des Empfangs eines Radioprogramms RDS-Informationen angezeigt werden
können.
Die Betätigung
der Taste 20 ist optional.
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Über
das Bezugszeichen 1 können
auch Betriebszustände
wiedergegeben werden. So zeigt 14,
dass mehrere Punkte 2p umlaufend aktiviert werden. Dies
soll eine Rotationsbewegung simulieren und bedeutet, dass in dem
Audiosystem eine CD aktiviert ist. Im Zeilendisplay 10 werden
passend dazu z.B. Informationen über
den Interpreten 22, die zeitliche Länge 23 und die Nummer
des aktuellen Titels 24 ausgegeben.