DE10339195A1

DE10339195A1 - Portable navigation unit for rucksack, handlebar bag or tank rucksack has single casing with wireless linked units and touchscreen display of map information and location

Info

Publication number: DE10339195A1
Application number: DE10339195A
Authority: DE
Inventors: Achim Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-25
Filing date: 2003-08-23
Publication date: 2004-05-13

Abstract

A portable navigation unit has one unit fitting in rucksack, handlebar bag or tank rucksack, with wireless linked touch screen electronic paper display and input unit, position system receiver, central computer, memory and external computer interface with display of maps or images including aerial and satellite images and current position, points of interest and local or journey data marked.

Description

Das amerikanische Global Positioning System (GPS) ermöglicht dem Benutzer seine Lokalisation an jedem beliebigen Punkt der Erde mit relativ hoher Genauigkeit. Grundlage des Systems sind 24 Satelliten, welche Signale Richtung Erdoberfläche aussenden. Aus den Laufzeitunterschieden zwischen von verschiedenen Satelliten ausgesandten Signalen läßt sich die Position des Benutzers ermitteln. Abhängig davon, ob das selective availability-System von der verantwortlichen US-amerikanischen Behörde aktiviert oder inaktiviert wurde, ist eine Genauigkeit der Ortsbestimmung im Bereich weniger Meter oder lediglich von ca. +/– 100 m möglich; dabei ist die Genauigkeit außerdem noch von der Zahl der vom Benutzer aus "sichtbaren" Satelliten, welche mindestens 4 betragen muß, abhängig und steigt mit der Zahl der zur Messung beitragenden Satelliten.American global positioning System (GPS) enables the user his location at any point on earth with relatively high accuracy. The system is based on 24 satellites, which signals send out towards the earth's surface. From the runtime differences between signals emitted by different satellites determine the position of the user. Depending on whether the selective availability system activated by the responsible US authority or has been disabled is an accuracy of location in the range of a few meters or only approx. +/- 100 m possible; the accuracy is also there nor the number of satellites "visible" by the user, which are at least 4 must, dependent and increases with the number of satellites contributing to the measurement.

Aus dem Stand der Technik sind neben für den Einbau in Fahrzeuge aller Art auch tragbare, auf dem Global Positioning System basierende Navigationsgeräte bekannt und werden beispielsweise durch die Firmen Garmin, Thales Navigation, oder Trimble Navigation vertrieben. Diese Geräte weisen oftmals ein mehrzeiliges LCD-Display auf, welches die mittels des eingebauten GPS-Lmpfängers ermittelten Koordinaten des Benutzers in geographischer Länge und Breite anzeigen Die so erhaltenen Daten müssen dann vom Benutzer zunächst auf eine topographische Karte übertagen werden, um seinen aktuellen Standort erfassen zu können. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine relativ genaue Positionierung, ist aber zeitaufwendig und im Gelände oft nur schwer vorzunehmen, da hier, oft unter windigen und/oder regnerischen Bedingungen, mit einer auf Papier gedruckten Karte gearbeitet werden muß. Mittlerweile sind auch Geräte verfügbar, deren LCD-Display die Darstellung stark vereinfachter Karten ermöglicht fliehe etwa US-A 2002/0063654A1 , 10). Derartige Karten enthalten, in der Regel in Form einfacher Linien, Informationen über den Verlauf von Straßen, Eisenbahnlinien sowie von Gewässern einschließlich Küstenlinien. Für genauere Navigation, insbesondere im Gelände, unbedingt erforderliche detailliertere geographische Angaben, wie sie von topographischen Karten bekannt sind, sind jedoch nicht darstellbar, was sich als großer Nachteil von Geräten des Stands der Technik erweist.In addition to installation in vehicles of all kinds, portable navigation devices based on the Global Positioning System are known from the prior art and are sold, for example, by the companies Garmin, Thales Navigation, or Trimble Navigation. These devices often have a multi-line LCD display, which shows the coordinates of the user determined by means of the built-in GPS receiver in geographical longitude and latitude. The data thus obtained must then first be transferred by the user to a topographic map in order to record his current location to be able to. This procedure enables a relatively precise positioning, but is time-consuming and often difficult to carry out in the field, since here, often under windy and / or rainy conditions, a card printed on paper has to be used. In the meantime, devices are also available whose LCD display enables the display of greatly simplified maps US-A 2002 / 0063654A1 . 10 ). Maps of this type, usually in the form of simple lines, contain information about the course of roads, railway lines and of water, including coastlines. For more precise navigation, especially in the terrain, it is not possible to present more detailed geographic information, as is known from topographic maps, which is a major disadvantage of devices of the prior art.

US-A 6,016,606 beschreibt ein Navigationsgerät, bei welchem das Diapositiv einer Landkarte über einem LCD-Display angebracht wird. Mittels eines eingebauten GPS-Lmpfängers kann auf dem Display eine Positionsmarke erzeugt werden, welche in Blickrichtung des Benutzers exakt unter demjenigen Ort auf der Karte liegt, welcher der eigenen aktuellen Position entspricht. Auf diese Weise erkennt der Benutzer seine aktuelle Position als einen Ort auf der im Gerät befindlichen Karte. Dieses Navigationsgerät ist zwar in der Lage, im Rahmen der für das verwendete Diapositiv möglichen Auflösung relativ detaillierte Karteninformation zu liefern, weist aber den Nachteil auf, daß eine laufende Zentrierung der Darstellung derart, daß der aktuelle Standort sich jeweils im Mittelpunkt der Karte befindet oder auch derart, daß zu jedem Zeitpunkt der gesamte bereits zurückgelegte Weg angezeigt wird, nicht möglich ist. Weiterhin ist es nicht möglich, zwischen verschiedenen Kartenmaßstäben zu wechseln, ohne das Diapositiv auszutauschen. Das Austauschen des eingelegten Diapositivs ist umständlich, und die Empfindlichkeit von Diapositiven erweist sich insbesondere beim Einsatz unter freiem Himmel als sehr nachteilhaft. Schließlich ist es aufgrund der besonderen Konstruktionsweise, die einen Parallaxenfehler bei der Betrachtung (welcher zu einer falschen Positionsbestimmung führen würde) verhindern muß, nicht möglich, daß zeitgleich mehrere Personen die Karte betrachten, so daß gemeinsame Routenplanung bzw. Navigation sehr erschwert ist. US-A 6,016,606 describes a navigation device in which the slide of a map is attached over an LCD display. Using a built-in GPS receiver, a position marker can be generated on the display, which is exactly below the location on the map in the user's direction of view that corresponds to his own current position. In this way, the user recognizes his current position as a location on the map in the device. Although this navigation device is able to provide relatively detailed map information within the scope of the resolution possible for the slide used, it has the disadvantage that the display is centered in such a way that the current location is in the center of the map or else in such a way that the entire distance already covered is not possible at any time. Furthermore, it is not possible to switch between different map scales without exchanging the slide. Replacing the inserted slide is cumbersome, and the sensitivity of the slide proves to be very disadvantageous, especially when used outdoors. Finally, due to the special design, which must prevent a parallax error when viewing (which would lead to an incorrect position determination), it is not possible for several people to view the map at the same time, so that joint route planning or navigation is very difficult.

Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Geräte ist die Empfindlichkeit gegen mechanische Einflüsse (insbesondere Druck und Schlag), die sich aus der Verwendung von Flüssigkristall-Anzeigen (LCD-Displays) ergibt. Auch thermische Einflüsse, insbesondere die Erwärmung von LCD-Displays durch Sonneneinstrahlung, können sich ungünstig auswirken, da der Vorgang der Flüssigkristall-Bildung nur in einem engen Temperaturbereich zufriedenstellend abläuft. Weiterhin ist der Stromverbrauch relativ großflächiger (z.B. ca. 10 cm²) LCD-Displays ungünstig und limitiert die Betriebsdauer batteriebetriebener Geräte, die mit einem Batteriesatz erzielbar ist. Schließlich liegt der nutzbare Betrachtungswinkel von Flüssigkristall-Anzeigen deutlich unter 180°, d.h. die Abweichung der Betrachtungsrichtung vom Lot zur Anzeigenoberfläche darf nicht zu groß sein, um gute Lesbarkeit sicherzustellen.Another disadvantage of the devices known from the prior art is the sensitivity to mechanical influences (in particular pressure and impact), which results from the use of liquid crystal displays (LCD displays). Thermal influences, in particular the heating of LCD displays due to solar radiation, can also have an unfavorable effect, since the liquid crystal formation process only takes place satisfactorily in a narrow temperature range. Furthermore, the power consumption of relatively large-area (eg approx. 10 cm ² ) LCD displays is unfavorable and limits the operating time of battery-operated devices, which can be achieved with a battery set. Finally, the usable viewing angle of liquid crystal displays is clearly below 180 °, ie the deviation of the viewing direction from the plumb line to the display surface must not be too large to ensure good legibility.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere ein Navigationsgerät bereitzustellen, welches Landkarten, Grafiken, Photographien etc. in hoher Qualität und Auflösung darstellen kann, niedrigen Stromverbrauch aufweist und sich durch deutlich erhöhte Unempfindlichkeit gegenüber mechanischen und thermischen Einflüssen sowie durch gute Lesbarkeit und einen großen nutzbaren Betrachtungswinkel der Anzeigeeinheit auszeichnet.Object of the present invention was therefore to overcome the disadvantages of the prior art especially a navigation device to provide which maps, graphics, photographs etc. in high quality and resolution can represent, has low power consumption and by significantly increased Insensitivity to mechanical and thermal influences as well as good legibility and a large usable viewing angle the display unit.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Navigationsgerät, gekennzeichnet durch

a) eine Anzeigeeinheit, gefertigt aus elektronischem Papier,
b) einen Empfänger für ein Positionierungssystem,
c) eine Eingabeeinheit,
d) eine zentrale Recheneinheit,
e) mindestens eine Speichereinheit.

The object of the invention is achieved by a navigation device, characterized by

a) a display unit made of electronic paper,
b) a receiver for a positioning system,
c) an input unit,
d) a central processing unit,
e) at least one storage unit.

Die Anzeigeeinheit dient, wie weiter unten ausgeführt, zur Anzeige von Landkarten, Positionsdaten und gewünschtenfalls zusätzlicher Daten. Die Anzeige erfolgt auf elektronischem Papier der untenstehenden Definition. Neben elektronischem Papier kann die Anzeigeeinheit noch weitere Bestandteile aufweisen, beispielsweise die Steuerungselektronik des elektronischen Papiers (welche aber auch alternativ hierzu in einem die Komponenten (b) bis (e) enthaltenden Gehäuse untergebracht werden kann), eine eigene Spannungsversorgung, gegebenenfalls einen Empfänger für eine drahtlose Verbindung mit den übrigen Baugruppen des Navigationsgeräts, eine Beleuchtungseinrichtung und dergleichen.The display unit serves as follows outlined below, to display maps, position data and, if desired additional Data. The announcement is made on electronic paper of the below Definition. In addition to electronic paper, the display unit have further components, for example the control electronics of the electronic paper (which, however, is also available as an alternative in one the housing (components) (b) to (e) can be accommodated), a own power supply, possibly a receiver for a wireless Connect with the rest Assemblies of the navigation device, one Lighting device and the like.

Unter elektronischem Papier, auch als "elektronische Tinte" bekannt, werden Anzeigen verstanden, welche sich durch ihre flache und leichte Bauweise (typischerweise wenige Millimeter bis unter einem Millimeter stark, in bestimmten Ausführungsformen weniger als 100 Mikrometer stark), ihren geringen Stromverbrauch und ihre hohe Auflösung (z.B. 50–300 dpi) bei hinreichend hohem Kontrast von meist mindestens 1 : 5 oder mindestens 1 : 10 auszeichnen, insbesondere Anzeigen, deren Funktion auf der Orientierung von Pigmenten oder von pigmentierten Partikeln in lokalen elektrischen Feldern beruht oder welche auf eine andere Weise, in der Regel durch Anlegen elektrischer Spannungen, meist im Bereich weniger Sekunden oder sogar weniger als einer Sekunde, eine lokale Änderung des Reflektions- oder Transmissionsverhaltens gegenüber sichtbarem Licht erlauben. Beispielsweise kann elektronisches Papier eine meist einlagige Schicht kleiner Kapseln enthalten, deren Reflektionsgrad in Richtung der dem Betrachter zugewandten Seite durch Anlegen lokaler elektrischer Spannungen verändert werden kann. In einer Ausführungsform werden transparente Mikrokapseln (Durchmesser ca. 10–100 μM) erzeugt, welche eine Suspension gleichsinnig geladener (sog. "elektrophoretischer") Partikel, bevorzugterweise mit hohem Reflektionsgrad, in einer gefärbten Flüssigkeit, bevorzugterweise mit niedrigem Reflektionsgrad, aufweisen (Nature 394, S. 253 [1998]). Wie die US-A 6,172,798 sowie die WO 00/77570 lehren, kann ein besonders hoher Kontrastumfang elektronischen Papiers durch spezielle, beispielsweise konische Formgebung der Mikrokapseln erreicht werden. Für elektronisches Papier eingesetzte Mikrokapseln können einschließlich der zur Ansteuerung erforderlichen Elektroden und Transistoren in dünnen (Stärke ca. 1 mm oder darunter) Kunststofflagen eingeschlossen werden (Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 4835 [2001]), welche sich durch hohe Flexibilität auszeichnen (siehe 10 dieser Referenz). Wird elektronisches Papier wie in der WO 01/02899 beschrieben mit stabilisierenden Stegen versehen, zeichnet es sich weiterhin durch eine hohe mechanische Stabilität aus, welches dieses Material gut für den rauhen Einsatz unter freiem Himmel geeignet sein läßt. In einer anderen Ausführungsform elektronischen Papiers werden annähernd kugelförmige Partikel mit einem permanenten Dipolmoment derart in flüssigkeitsgefüllte Kapseln überführt, daß die Ausrichtung der Partikel mittels angelegter elektrischer Felder verändert werden kann ( US-A 6,120,588 ). Weisen die sich in ihrer Ladung unterscheidenden Hemisphären der Partikel verschiedene Reflektionsgrade auf (beispielsweise eine "weiße" und eine "schwarze" Hemisphäre), so kann der Reflektionsgrad des diese Partikel enthaltenden Materials verändert werden, indem im wesentlichen alle Partikel einer Region gleichsinnig ausgerichtet werden und wahlweise ihre "weiße" Hemisphäre hohen Reflektionsgrads oder ihre "schwarze" Hemisphäre niedrigen Reflektionsgrads der Vorzugsrichtung des Lichteinfalls bzw. dem Betrachter zugewandt wird. Auch weitere Ausführungsformen sind bekannt oder denkbar, so beschreibt die US-A 6,323,989 beispielsweise auf der Aggregation von Nanopartikeln basierendes elektronisches Papier. Weiterhin ist elektronisches Papier nicht auf schwarzweiß-Darstellungen bzw. lediglich zweifarbige Darstellungen eingeschränkt; vielmehr sind auch Ausführungsformen bekannt, welche mehrfarbige Darstellungen ermöglichen (siehe beispielsweise US-A 6,323,989 ). Aus dem Gesagten wird deutlich, daß ein erfindungsgemäßer Einsatz elektronischen Papiers nicht auf eine bestimmte technische Realisation limitiert ist, sondern alle Materialien bzw. Anzeigen einschließt, die den oben genannten Kriterien der flachen und leichten Bauweise, des geringen Stromverbrauchs, einer hohen Auflösung, eines hohen Kontrasts und ihrer Fähigkeit, innerhalb kurzer Zeit zwischen verschiedenen angezeigten bzw. anzuzeigenden Inhalten zu wechseln, dem erfindungsgemäßen Zweck in hinreichendem Maße genügen; so könnten beispielsweise neben den oben beschriebenen Ausführungsformen elektronischen Papiers auch sogenannte organische Leuchtdioden (organic light-emitting diodes, OLEDs) zum Einsatz kommen, welche den weiteren Vorteil aufweisen, auch im Dunkeln ohne separate Beleuchtung auszukommen. Dementsprechend ist weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Navigationsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit, gefertigt aus elektronischem Papier, selbstleuchtend ist.Electronic paper, also known as "electronic ink", is understood to mean displays which are characterized by their flat and light construction (typically a few millimeters to less than a millimeter thick, in certain embodiments less than 100 microns thick), their low power consumption and their high Characterize resolution (eg 50-300 dpi) with a sufficiently high contrast of usually at least 1: 5 or at least 1:10, especially displays whose function is based on the orientation of pigments or pigmented particles in local electrical fields or which is in a different way , usually by applying electrical voltages, usually in the range of a few seconds or even less than a second, to allow a local change in the reflection or transmission behavior with respect to visible light. For example, electronic paper can contain a mostly single-layer layer of small capsules, the degree of reflection of which can be changed in the direction of the side facing the viewer by applying local electrical voltages. In one embodiment, transparent microcapsules (diameter approx. 10-100 μM) are produced which have a suspension of co-charged (so-called "electrophoretic") particles, preferably with a high degree of reflection, in a colored liquid, preferably with a low degree of reflection (Nature 394 , P. 253 [1998]). As the US-A 6,172,798 and WO 00/77570 teach, a particularly high contrast range of electronic paper can be achieved by special, for example conical shape of the microcapsules. Microcapsules used for electronic paper, including the electrodes and transistors required for control, can be enclosed in thin (thickness approx. 1 mm or less) plastic layers (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 4835 [2001]), which are characterized by high Award flexibility (see 10 this reference). If electronic paper is provided with stabilizing webs as described in WO 01/02899, it is furthermore distinguished by a high level of mechanical stability, which makes this material well suited for rough use in the open air. In another embodiment of electronic paper, approximately spherical particles with a permanent dipole moment are converted into liquid-filled capsules in such a way that the orientation of the particles can be changed by means of applied electrical fields ( US-A 6,120,588 ). If the hemispheres of the particles differing in their charge have different degrees of reflection (for example a "white" and a "black" hemisphere), the degree of reflection of the material containing these particles can be changed by essentially aligning all particles of a region in the same direction and either their "white" hemisphere with a high degree of reflection or their "black" hemisphere with a low degree of reflection is directed towards the preferred direction of incidence of light or the viewer. Further embodiments are also known or conceivable, as described in US-A 6,323,989 for example, electronic paper based on the aggregation of nanoparticles. Furthermore, electronic paper is not limited to black and white or only two-color displays; rather, embodiments are also known which enable multicolored representations (see for example US-A 6,323,989 ). From what has been said, it is clear that the use of electronic paper according to the invention is not limited to a specific technical implementation, but rather includes all materials or displays which meet the above-mentioned criteria of flat and light construction, low power consumption, high resolution, and high Contrasts and their ability to switch between different contents displayed or to be displayed within a short period of time are sufficient for the purpose according to the invention; Thus, for example, in addition to the above-described embodiments of electronic paper, so-called organic light-emitting diodes (OLEDs) could also be used, which have the further advantage of being able to do without separate lighting even in the dark. Accordingly, another object of the present invention is a navigation device, characterized in that the display unit, made of electronic paper, is self-illuminating.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit der Anzeigeeinheit, gefertigt aus elektronischem Papier, eine Anzeigeeinheit gemeint, welche sich durch (a) flache Bauweise, Dicke typischerweise weniger als ein Zentimeter, insbesondere Dicke höchstens zwei Millimeter oder höchstens ein Millimeter, sowie (b) durch ihre Flexibilität auszeichnet. Unter Flexibilität ist hier zu verstehen, daß die Anzeigeeinheit reversibel beliebig häufig gebogen bzw. gewölbt werden kann, ohne hierbei beschädigt oder zerstört zu werden. Typischerweise beträgt der maximal zulässige Biegungsradius weniger als 100 cm, bevorzugt weniger als 20 cm, besonders bevorzugt weniger als 5 cm oder weniger als 2 cm.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the display unit, made from electronic paper, means a display unit which is characterized by (a) flat construction, thickness typically less than one centimeter, in particular thickness at most two millimeters or at most one millimeter, and ( b) characterized by their flexibility. Under flexibility it should be understood here that the display unit can be reversibly bent or arched as often as desired without being damaged or destroyed in the process. The maximum permissible bending radius is typically less than 100 cm, preferably less than 20 cm, particularly preferably less than 5 cm or less than 2 cm.

In einer besonderen Ausführungsform ist die Anzeigeeinheit mit einer Beleuchtung ausgestattet, so daß das erfindungsgemäße Navigationsgerät auch bei schlechten Lichtverhältnissen oder sogar in völliger Dunkelheit ohne Nutzung einer externen Lichtquelle einsetzbar ist. Geeignet hierfür erscheint beispielsweise die Kombination aus Weißlicht-LEDs, welche sich durch eine sehr hohe Lichtausbeute auszeichnen und daher bei großer Helligkeit eine geringe Leistungsaufnahme aufweisen, in Verbindung mit geeigneten, insbesondere polymerischen Lichtleitern. Bevorzugterweise sind diese mit der Anzeigeneinheit derart verbunden bzw. in diese eingearbeitet, daß eine über die gesamte Fläche der Anzeige hinweg im wesentlichen gleichmäßig helle Beleuchtung erzielt wird. Hierbei soll die gegebenenfalls vorhandene Flexibilität der Anzeigeeinheit nicht aufgehoben werden Weiterhin besonders bevorzugt ist der Einsatz sogenannter bistabiler oder multistabiler Anzeigen, also von Anzeigen, welche sich durch einen Schaltvorgang in einen bestimmten Anzeigezustand, etwa die Anzeige einer gewünschten Landkarte oder eines aufgerufenen Texts, versetzen lassen und zur Aufrecherhaltung dieses Anzeigezustands über mindestens mehrere Sekunden, bevorzugt mehrere Minuten oder mehrere Stunden, keine weitere Energiezufuhr benötigen. Beispielsweise beschreibt die US-A 6,323,989 bistabiles bzw. multistabiles elektronisches Papier. Bistabile oder multistabile Anzeigen sind für den Einsatz in erfindungsgemäßen tragbaren Navigationsgeräten besonders vorteilhaft, da sie sich durch einen besonders geringen Stromverbrauch auszeichnen und daher die Lebensdauer eines Batteriesatzes deutlich erhöhen können.In a particular embodiment, the display unit is equipped with lighting, so that the navigation device according to the invention can be used even in poor lighting conditions or even in complete darkness without using an external light source. For example, the combination of white light LEDs, which are characterized by a very high luminous efficacy and therefore have a low power consumption at high brightness, appears suitable for this purpose in connection with suitable, in particular polymeric light guides. These are preferably connected to or incorporated into the display unit in such a way that illumination which is substantially uniform over the entire surface of the display is achieved. The flexibility of the display unit that may be present should not be abolished. The use of so-called bistable or multistable displays is also particularly preferred, that is to say displays that can be switched to a specific display state, for example the display of a desired map or a text, by switching and to maintain this display status for at least several seconds, preferably several minutes or several hours, no further energy supply is required. For example, the US-A 6,323,989 bistable or multistable electronic paper. Bistable or multistable displays are particularly advantageous for use in portable navigation devices according to the invention, since they are distinguished by a particularly low power consumption and can therefore significantly increase the service life of a battery pack.

Die Größe der Anzeigeeinheit beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens 5 × 5 cm, mindestens 10 × 10 cm oder mindestens 20 × 20 cm, wobei Breite und Länge der Anzeigeeinheit nicht identisch sein müssen und wobei sich die angegebenen Maße auf die für eine Anzeige nutzbare Fläche der Anzeigeneinheit beziehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Größe der Anzeigeneinheit zwischen etwa 8 × 10 cm und etwa 15 × 20 cm.The size of the display unit is one preferred embodiment at least 5 × 5 cm, at least 10 × 10 cm or at least 20 × 20 cm, being latitude and longitude the display unit need not be identical and the specified ones Measurements on the for an ad usable area of the Get ad unit. In a particularly preferred embodiment is the size of the ad unit between about 8 × 10 cm and about 15 × 20 cm.

Bei den anzuzeigenden Landkarten kann es sich um beliebige zur Orientierung einsetzbare Karten handeln, insbesondere topographische Karten, Wanderkarten, Stadtpläne, Straßenkarten, Lagepläne und dergleichen, selbstverständlich können aber auch See- oder Luftwege enthaltende Karten zum Einsatz kommen. Weiterhin ist es denkbar, Pläne von künstlich angelegtem Gelände, Innenräumen von Bauwerken etc. zur Anzeige zu verwenden.For the maps to be displayed can be any cards that can be used for orientation, in particular topographic maps, hiking maps, city maps, street maps, maps and the like, of course can but also maps containing sea or air routes are used. It is also conceivable to make plans from artificial landscaped area, indoors of buildings etc. to use for display.

Diese Landkarten liegen in Form von Dateien vor, welche vom Navigationsgerät gelesen bzw. verarbeitet und von der Anzeigeeinheit angezeigt werden können. Besonders bevorzugterweise liegen die Dateien in einem Format vor, welches den Austausch mit externen Geräten zur elektronischen Datenverarbeitung wie beispielsweise Personal Computern, Palmtop-Computern oder sogenannten Personal Digital Assistent (PDA)-Computern erlaubt; Beispiele für solche Formate wären .bmp-, .jpg-, .tif- oder .gif-Dateien. Es wäre aber auch denkbar, spezielle Dateiformate einzusetzen. Um einen solchen Datenaustausch zu ermöglichen, weist das erfindungsgemäße Navigationsgerät in einer bevorzugten Ausführungsform eine geeignete Schnittstelle auf. In jedem Fall ist es gewünscht, daß mindestens optional bestehende gedruckte Karten mittels hierfür geeigneter Geräte eingescannt und die erhaltenen Daten in ein Format gebracht werden können, welches nach Transfer in die Speichereinheit des erfindungsgemäßen Navigationsgeräts von diesem verarbeitbar ist und unter Berücksichtigung der geographischen Koordinaten der eingescannten Karte in eine Anzeige der Karte oder eines Ausschnitts hiervon umgewandelt werden kann. Hierbei wird in der Regel der Maßstab der angezeigten Karte ebenfalls angezeigt. Ferner ist bevorzugt, daß die Anzeige einer gegebenen Karte in verschiedenen Maßstäben erfolgen kann, also beispielsweise ein "Zoomen" auf eine interessierende Region möglich ist. Dies kann wahlweise durch eine vergrößerte Anzeige ein und derselben Datei oder durch Zugriff auf eine andere Datei, welche dieselbe Ausgangskarte oder eine andere Karte (in anderem Maßstab) derselben Region enthält, geschehen Auch in diesem Fall soll der jeweilige Kartenmaßstab dem Benutzer angezeigt werden. Alternativ zum Scannen in gedruckter Form vorliegender Karten können selbstverständlich in elektronischer Form vorliegende Karten, beispielsweise mittels hierfür geeigneter Software erzeugte Karten, direkt, also ohne einen Druck als Zwischenstufe, in ein geeignetes Dateiformat umgewandelt werden. Die Anzeige von Karten kann zweifarbig, beispielsweise schwarzweiß, erfolgen, bevorzugt ist jedoch eine mehrfarbige Anzeige. Es ist weiterhin denkbar, zusätzlich zu Landkarten auch die Anzeige von Luftaufnahmen und/oder Satellitenaufnahmen zu ermöglichen. Voraussetzung hierfür ist hinreichende Speicherkapazität und/oder ausreichende Kompression der diese Aufnahmen in codierter Form enthaltenden Dateien. Somit umfaßt im folgenden der Begriff der "Landkarte" oder "Karte" auch Luftaufnahmen bzw. Satellitenaufnahmen Bei den Positionsdaten handelt es sich um Daten, die die aktuelle Position des Navigationsgeräts beschreiben. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um Angaben geographischer Breite und Länge (Angaben in der Regel bezogen auf das Gradnetz, das UTM-Gitter oder das Gauß-Krüger-Gitter), optional zusätzlich der WGS84-Höhe oder der Höhe über Normalnull. Nähere Einzelheiten zur Angabe von Positionsdaten können Linke, Orientierung mit Karte, Kompaß, GPS 10. Auflage, Herford 2000, entnommen werden. Es kann sich neben terrestrischen Angaben aber auch um Angaben innerhalb eines geeigneten anderen Koordinatensystems handeln, beispielsweise um die Position innerhalb eines über ein Bauwerk oder eine künstlich geschaffene Anlage gelegten Koordinatensystems. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Angabe der Positionsdaten mittels einer alphanumerischen Anzeige. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Angabe der Positionsdaten durch eine entsprechend gekennzeichnete Marke in der aktuell angezeigten Karte, wobei auch eine Kombination beider Ausführungsformen denkbar ist.These maps are in the form of files which can be read or processed by the navigation device and displayed by the display unit. The files are particularly preferably in a format which allows the exchange with external devices for electronic data processing, such as personal computers, palmtop computers or so-called personal digital assistants (PDA) computers; Examples of such formats would be .bmp, .jpg, .tif or .gif files. However, it would also be conceivable to use special file formats. In order to enable such data exchange, the navigation device according to the invention has a suitable interface in a preferred embodiment. In any case, it is desirable that at least optionally existing printed maps can be scanned in by means of suitable devices and the data obtained can be brought into a format that can be processed by the navigation device according to the invention after transfer to the storage unit and taking into account the geographic coordinates of the scanned Map can be converted into a display of the map or a section thereof. As a rule, the scale of the map displayed is also shown. It is further preferred that the display of a given map can take place on different scales, that is, for example, "zooming" to a region of interest is possible. This can be done either by an enlarged display of one and the same file or by accessing another file which contains the same initial map or another map (in a different scale) of the same region. As an alternative to scanning existing cards in printed form, it is of course also possible to convert cards present in electronic form, for example cards generated by means of suitable software, directly, that is to say without printing as an intermediate stage, into a suitable file format. Maps can be displayed in two colors, for example black and white, but a multicolored display is preferred. It is also conceivable to enable the display of aerial photographs and / or satellite photographs in addition to maps. A prerequisite for this is sufficient storage capacity and / or sufficient compression of the files containing these recordings in coded form. In the following, the term “map” or “map” thus also includes aerial photographs or satellite photographs. The position data are data that describe the current position of the navigation device. In a preferred embodiment, the latitude and longitude are given (information generally related to the graticule, the UTM grid or the Gauss-Krüger grid), optionally additionally the WGS84 height or the height above sea level. neighborhood Re details on the specification of position data can be found on the left, orientation with map, compass, GPS 10th edition, Herford 2000. In addition to terrestrial information, it can also be information within a suitable other coordinate system, for example the position within a coordinate system placed over a building or an artificially created system. In a preferred embodiment, the position data is specified by means of an alphanumeric display. In a particularly preferred embodiment, the position data is indicated by a correspondingly marked mark in the currently displayed map, a combination of both embodiments also being conceivable.

Bei den zusätzlichen Daten kann es sich um beliebige den Benutzer des Navigationsgeräts interessierende oder potentiell interessierende Daten handeln. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die zusätzlichen Daten den innerhalb einer vorzugebenden Zeit, insbesondere seit dem Zeitpunkt des letzten Anschaltens des Navigationsgeräts oder seit einem anderen vom Benutzer gewählten Zeitpunkt, zurückgelegten Weg, welcher auf geeignete Weise, insbesondere durch eine meist farbige, dem Wegverlauf folgende Linie gekennzeichnet, innerhalb der aktuell angezeigten Karte angezeigt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die zusätzlichen Daten eine oder mehrere mögliche Wegstrecken innerhalb des von der Karte erfaßten Bereichs, beispielsweise empfohlene Routen oder vom gegenwärtigen oder einem früheren Nutzer des erfindungsgemäßen Navigationsgeräts oder eines mit diesem kompatiblen, d.h. zum Austausch von Positionsdaten befähigten Navigationsgeräts bereits zurückgelegte Routen, wobei auch diese bevorzugterweise innerhalb der aktuell angezeigten Karte angezeigt werden können. Weiterhin kann es sich bei den zusätzlichen Daten um die Himmelsrichtung, in die die vom Navigationsgerät angezeigte Karte weist, handeln. In diesem Fall ist das Navigationsgerät mit einem digitalen Kompaß oder einer vergleichbaren Einrichtung ausgestattet, welche den Verlauf der Erdmagnetfeldlinien detektieren kann. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den zusätzlichen Daten um Punkte von Interesse, deren Lage durch geeignete, beispielsweise farblich hervorgehobene oder durch Symbole ("Icons") gekennzeichnete, Markierungen auf der angezeigten Karte gekennzeichnet wird. Beispiele für Punkte von Interesse sind Sehenswürdigkeiten, Bauwerke, Orte historischer Bedeutung, Orte naturhistorischer Bedeutung, Aussichtspunkte, landschaftlich herausragende Orte, Landmarken, Haltestellen öffentlicher Verkehrsmittel, Geschäfte einer ausgewählten Branche, gastronomische Betriebe, Krankenhäuser, Arztpraxen, Tankstellen und dergleichen. Beim Einsatz erfindungsgemäßer Navigationsgeräte in Innenräumen, beispielsweise in Museen oder sonstigen Sammlungen, kann die Position besonders hervorhebenswerter zur Sammlung gehöriger Stücke angezeigt werden; eingeschlossen sind hier selbstverständlich auch unter freiem Himmel untergebrachte Sammlungen. In einer besonderen Ausführungsform kann der Benutzer alle einer bestimmten Gruppe angehörigen Punkte von Interesse, beispielsweise alle Aussichtspunkte oder alle Orte historischer Bedeutung innerhalb des angezeigten Kartenausschnitts, auf der Karte anzeigen lassen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die zusätzlichen Daten weitere Informationen zu Punkten von Interesse, welche in Form von zu lesendem oder gegebenenfalls auch als Klangdatei abrufbarem Text, Grafiken, tabellarischen Darstellungen, photographischen Darstellungen und dergleichen vorliegen können. Um den Abruf von Klangdateien zu ermöglichen, welche sowohl inhaltsgleich mit von der Anzeigeeinheit optisch anzeigbaren zusätzlichen Daten als auch von diesen verschieden sein können, weist das erfindungsgemäße Navigationsgerät in einer besonderen Ausführungsform eine Anschlußmöglichkeit für Kopfhörer oder Ohrhörer auf. Hierbei ist neben einer Kabelverbindung auch eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Infrarot-Verbindung oder eine Funkverbindung, denkbar. Gut geeignet für eine drahtlose Verbindung wäre zum Beispiel die Bluetooth-Technik. Auch wäre denkbar, mittels drahtloser Anbindung an ein Computer oder Computernetzwerk abrufbare Daten anzuzeigen. Hierzu würde das Navigationsgerät eine Vorrichtung zur drahtlosen Verbindung mit dem Internet oder einem anderen, beispielsweise lokalen, Computernetzwerk aufweisen. Beispiele solcher drahtloser Verbindungen wären wireless LAN sowie Bluetooth.With the additional data it can be any or potentially of interest to the user of the navigation device act data of interest. In a particularly preferred embodiment include the additional Data within a specified time, especially since The last time the navigation device was switched on or since another time chosen by the user Path, which in a suitable manner, in particular through a mostly colored line marked along the route, inside the currently displayed map is displayed. In another preferred embodiment include the additional Data one or more possible Distances within the area covered by the map, for example recommended ones Routes or from the current one or an earlier one User of the navigation device according to the invention or one compatible with it, i.e. for the exchange of position data qualified navigation device covered Routes, these also preferably within the current displayed map can be displayed. Furthermore, it can with the additional Data about the direction in which the navigation device is displaying Card points to act. In this case, the navigation device is with a digital compass or a comparable facility equipped, the course that can detect Earth's magnetic field lines. In another particularly preferred embodiment is the additional Data about points of interest, their location by appropriate, for example markings highlighted in color or identified by symbols ("icons") on the map displayed. Examples of points sights are of interest, Buildings, places of historical importance, places of natural history meaning, Viewpoints, scenic locations, landmarks, Public stops Transportation, shops a selected one Industry, catering businesses, hospitals, medical practices, petrol stations and the same. When using navigation devices according to the invention indoors, for example in museums or other collections, the position can be special highlighted items belonging to the collection are displayed; locked in are a matter of course here collections also housed outdoors. In a special one embodiment the user can see all points belonging to a certain group of interest, for example all viewpoints or all locations historical significance within the displayed map section, display on the map. In a particularly preferred embodiment include the additional Data further information on points of interest, which are in the form of what is to be read or, if necessary, also available as a sound file Text, graphics, tabular representations, photographic representations and the like may be present. To enable the retrieval of sound files, which are both the same in content with additional optically displayable by the display unit The navigation device according to the invention has data in one data as well as different from these special embodiment a connectivity for headphones or earphones on. In addition to a cable connection, there is also a wireless connection Connection, for example an infrared connection or a radio connection, conceivable. Well suited for would be a wireless connection for example the Bluetooth technology. It would also be conceivable to use wireless Connection to a computer or computer network, retrievable data display. This would the navigation device a device for wireless connection to the Internet or another, for example local, computer network. Examples of such wireless connections would be wireless LAN and Bluetooth.

Weiterhin können die zusätzlichen Daten Navigationshilfen umfassen, beispielsweise die aus Navigationsgeräten des Stands der Technik bekannte "Highway-Darstellung" oder die Anzeige der Peilung zu einem gewählten Zielort.Furthermore, the additional Data include navigation aids, for example from navigation devices of the State of the art known "highway display" or the display the bearing to a chosen one Destination.

Weiterhin kann es sich bei den zusätzlichen Daten um Informationen über Verkehrsverbindungen innerhalb der angezeigten Karte oder innerhalb einer anzeigbaren Karte oder verbindend Punkte innerhalb der angezeigten oder anzeigbaren Karte und Punkte außerhalb hiervon handeln. Die Gruppe möglicher zusätzlicher anzeigbarer Daten umfaßt ferner aktuelle Geschwindigkeit und/oder Durchschnittsgeschwindigkeit des Benutzers, kalendarische Daten sowie die aktuelle Uhrzeit in analoger oder digitaler Darstellung, wobei bevorzugterweise eine Auswahl zwischen verschiedenen Zeitzonen getroffen werden kann und besonders bevorzugt ist, daß die auf die aktuelle Position zutreffende Zeitzone vom Navigationsgerät selbsttätig ermittelt und auf die Zeitanzeige angewendet wird. Hierbei kann die Zeitzone selbst ebenfalls angezeigt werden, beispielsweise in der Form "17.35 MEZ" oder "10:04 pm (MST)". Auch astronomische Daten können angezeigt werden, beispielsweise die Zeitpunkte für Sonnenauf- und Untergang sowie Mondauf- und Untergang oder für das aktuelle Datum und die aktuelle Position bestimmte Himmelskarten mit eingetragenen besonders auffälligen Himmelskörpern und/oder Sternbildern Darüber hinaus kann es sich bei den zusätzlichen Daten um für die Durchführung einer Sportart relevante Ortsinformationen, insbesondere bezüglich des benutzten Parcours oder Spielfelds handeln, beispielsweise um nähere Angaben zu bestimmten Arealen eines Golfplatzes. Ein weiteres Beispiel für zusätzliche Daten sind, insbesondere für den Einsatz des erfindungsgemäßen Navigationsgeräts unter freiem Himmel, Überlebensinformationen wie beispielsweise Verhalten bei Gewitter, Gewinnung von Trinkwasser, Entfachen von Feuer und dergleichen Schließlich kann es sich bei den zusätzlichen Daten auch um vom Navigationsgerät aus Eingaben des Benutzers zu errechnende Größen handeln; beispielsweise wäre es bei der Ausführung der Anzeigeeinheit als touchscreen möglich, daß das Gerät die Luftlinien-Distanz zwischen zwei vom Benutzer ausgewählten Punkten auf der Karte errechnet und anzeigt.Furthermore, the additional data can be information about traffic connections within the displayed map or within a displayable map or connecting points within the displayed or displayable map and points outside thereof. The group of possible additional data which can be displayed furthermore includes the current speed and / or average speed of the user, calendar data and the current time in analog or digital representation, it being possible for a selection to be made between different time zones, and it is particularly preferred for the current position applicable time zone automatically determined by the navigation device and applied to the time display. The time zone itself can also be displayed, for example in the form of "17.35 MEZ" or "10:04 pm (MST)". Astronomical data can also be displayed, for example the times for sunrise and sunset as well as moon rise and sunset or for the ac Current date and the current position of certain sky maps with registered particularly conspicuous celestial bodies and / or constellations. In addition, the additional data can be location information relevant to the performance of a sport, in particular with regard to the course or playing field used, for example, more detailed information on certain Areas of a golf course. Another example of additional data, in particular for the use of the navigation device according to the invention under the open sky, is survival information such as behavior in the event of thunderstorms, drinking water extraction, lighting of fire and the like. Finally, the additional data can also be inputs from the navigation device Trade sizes to be calculated by the user; for example, if the display unit were designed as a touchscreen, it would be possible for the device to calculate and display the air-line distance between two points on the map selected by the user.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Navigationsgerät als Wanderführer eingesetzt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Navigationsgerät als Reiseführer eingesetzt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Navigationsgerät als Städteführer eingesetzt. In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Navigationsgerät als Museumsführer eingesetzt. Abhängig von dem Einsatzgebiet können unterschiedliche Datensätze im Speicher des Geräts abgelegt und abrufbar sein. Im Falle eines Wanderführers wird das Gewicht häufig auf detaillierten topographischen Karten und Angaben über Besonderheiten des Geländes, astronomischen Daten etc. liegen Im Fall eines Reiseführers könnten Straßenkarten, besondere Sehenswürdigkeiten sowie weitere Informationen hierzu den Schwerpunkt der abrufbaren Informationen ausmachen. Bei der Ausführungsform als Städteführer könnten vorgeschlagene Besichtigungsrouten, Sehenswürdigkeiten, Nahverkehrsverbindungen sowie die Lage von Restaurants im Mittelpunkt stehen. Beim Einsatz als Museumsführer könnten "Themen-Routen" vorgeschlagen werden, welche den Benutzer unter einem von ihm auszuwählenden thematischen Schwerpunkt zu ausgewählten Exponaten des Museums oder einer anderen Art von Sammlung führen und ihn an den einzelnen Stationen mit exponatbezogenen Informationen, etwa in Form von Texten und Grafiken, versorgen.In a preferred embodiment the navigation device according to the invention is used as a hiking guide. In a further preferred embodiment, the navigation device according to the invention is used as a travel guide. In a further preferred embodiment, the navigation device according to the invention is used as a city guide. In yet another preferred embodiment, the navigation device according to the invention is used as a museum guide. Dependent from the area of application different records in the device's memory filed and accessible. In the case of a hiking guide the weight frequently on detailed topographic maps and information about special features of the area, astronomical data etc. In the case of a travel guide, road maps, special sights as well as further information on the focus of the retrievable Make out information. In the embodiment as a city guide, suggested ones Sightseeing routes, sights, Local connections and the location of restaurants in the center stand. When used as a museum guide, "thematic routes" could be suggested, which the user under one to be selected by him thematic focus on selected exhibits of the museum or some other type of collection and pass it on to the individual Stations with exhibit-related information, for example in the form of texts and graphics.

Bei dem Empfänger für ein Positionierungssystem handelt es sich um eine Einrichtung, welche zum Empfang und zur Verarbeitung von Signalen eines Positionierungssystems geeignet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Positionierungssystem um ein Satelliten-gestütztes System wie etwa das "Global Positioning System" GPS und sein europäisches Gegenstück GALILEO bzw. das "Global Orbiting Satellite System" GLONASS. Auch beliebige andere Positionierungssysteme sind einsetzbar, sofern sie Signale bereitstellen, die zur Positionsbestimmung am Ort des Empfängers geeignet sind. Häufig weist der Empfänger drei funktionelle Einheiten auf eine Antenne (beispielsweise eine ACE II GPS^TM-Antenne von Trimble Navigation, Ltd.), den eigentlichen Empfänger (beispielsweise enthaltend einen SIERRA GPS^TM-Chipsatz von Trimble Navigation) sowie einen Prozessor (beispielsweise einen von Trimble Navigation vertriebenen GPS-Prozessor).The receiver for a positioning system is a device which is suitable for receiving and processing signals from a positioning system. In a preferred embodiment, the positioning system is a satellite-based system such as the "Global Positioning System" GPS and its European counterpart GALILEO or the "Global Orbiting Satellite System" GLONASS. Any other positioning systems can also be used, provided they provide signals that are suitable for determining the position at the location of the receiver. Often, the receiver has three functional units on an antenna (for example an ACE II GPS ^™ antenna from Trimble Navigation, Ltd.), the actual receiver (for example containing a SIERRA GPS ^™ chipset from Trimble Navigation) and a processor (for example one from Trimble Navigation distributed GPS processor).

Die Eingabeeinheit umfaßt mit durch Farben, Symbole und/oder Zahlen bzw. Buchstaben gekennzeichnete Tasten oder Eingabefelder und/oder Bedienungselemente, ausgewählt aus der Gruppe (1) joystick, (2) touchpad, (3) trackball oder dergleichen In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anzeigeeinheit als touchscreen ausgestaltet, so daß Eingaben über Berührung gekennzeichneter Felder (der Eingabefelder) der Anzeigeeinheit vorgenommen werden können. Die Kennzeichnung der Eingabefelder erfolgt in der Regel über Beschriftung mit Buchstaben, Wörtern, Zahlen, Pictogrammen, Symbolen ("Icons") und dergleichen und kann ein- oder mehrfarbig erfolgen In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform können die Eingaben mittels Berührung der jeweiligen Felder mit einem Finger vorgenommen werden. Es ist also im Gegensatz zu PDAs nach dem Stand der Technik nicht erforderlich, einen Eingabestift zu verwenden, was eine wesentlich angenehmere Handhabung erlaubt. Ermöglicht wird dies durch die im Vergleich zu PDAs größere Fläche der Anzeigeeinheit, die auch größere, für die Bedienung mittels Fingerkuppe geeignete Felder zuläßt. Die Größe der Eingabefelder beträgt bevorzugterweise mindestens 8 × 8 mm, mindestens 15 × 15 mm oder mindestens 20 × 20 mm, wobei Breite und Höhe nicht identisch sein müssen. Auch müssen die Eingabefelder selbstverständlich nicht rechteckig sein, sondern können beliebig gestaltet sein. Allgemein beträgt ihre Fläche bevorzugterweise mindestens 60 mm², mindestens 100 mm², mindestens 200 mm² oder mindestens 400 mm². In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Teil der Eingabefelder im wesentlichen entlang einer Kante der Anzeigeeinheit angeordnet (vgl. 2).The input unit comprises keys or input fields and / or operating elements identified by colors, symbols and / or numbers or letters and selected from the group (1) joystick, (2) touchpad, (3) trackball or the like. In a particularly preferred embodiment the display unit is designed as a touchscreen, so that inputs can be made by touching marked fields (the input fields) of the display unit. The input fields are generally identified by labeling with letters, words, numbers, pictograms, symbols ("icons") and the like and can be made in one or more colors. In a further particularly preferred embodiment, the inputs can be made by touching the respective fields with a Fingers are made. In contrast to PDAs according to the prior art, it is therefore not necessary to use an input pen, which allows a much more comfortable handling. This is made possible by the larger area of the display unit compared to PDAs, which also allows larger fields suitable for operation with a fingertip. The size of the input fields is preferably at least 8 × 8 mm, at least 15 × 15 mm or at least 20 × 20 mm, the width and height not having to be identical. Of course, the input fields do not have to be rectangular, but can be of any design. In general, their area is preferably at least 60 mm ² , at least 100 mm ² , at least 200 mm ² or at least 400 mm ² . In a particularly preferred embodiment, at least some of the input fields are arranged essentially along an edge of the display unit (cf. 2 ).

Weiterhin wäre es denkbar, die Eingabeeinheit derart auszuführen, daß Spracheingaben des Benutzers verarbeitet werden könnenIt would also be conceivable for the input unit to perform in such a way that voice input of the user can be processed

Die zentrale Recheneinheit (CPU) integriert die Funktionen der einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Navigationsgeräts. Sie ist verbunden mit dem Empfänger für ein Positionierungssystem, der Eingabeeinheit, der oder den Speichereinheiten, der Anzeigeeinheit sowie gegebenenfalls weiteren Ausgabeeinheiten. Eine der Aufgaben der zentralen Recheneinheit ist das Auslesen von Karteninformation aus der Speichereinheit oder einer der Speichereinheiten, gefolgt von der Darstellung der Karteninformation mittels der Anzeigeeinheit. Die entsprechenden Anweisungen hierfür werden der zentralen Recheneinheit vom Benutzer über die Eingabeeinheit erteilt. Ferner werden die vom Empfänger für das Positionierungssystem bereitgestellten Daten von der zentralen Recheneinheit aufbereitet und ebenfalls auf geeignete Weise mittels der Anzeigeeinheit dargestellt.The central processing unit (CPU) integrates the functions of the individual components of the navigation device according to the invention. It is connected to the receiver for a positioning system, the input unit, the storage unit (s), the display unit and possibly further output units. One of the tasks of the central processing unit is to read out map information from the storage unit or one of the Storage units, followed by the display of the map information using the display unit. The corresponding instructions for this are given to the central processing unit by the user via the input unit. Furthermore, the data provided by the receiver for the positioning system are processed by the central processing unit and also displayed in a suitable manner by means of the display unit.

Die Speichereinheit stellt die nach Auswahl durch den Benutzer auszugebenden Daten bereit. Weiterhin kann die Speichereinheit ein zum Betrieb des erfindungsgemäßen Navigationsgeräts eingesetztes Betriebsprogramm bereitstellen. Es kann sich beispielsweise um RAM-Speicher und/oder um eine beliebige andere Art von Speicher handeln, bevorzugterweise handelt es sich jedoch um nicht-flüchtige Speicherkomponenten. Neben der fest eingebauten Speichereinheit kann das erfindungsgemäße Navigationsgerät auch austauschbare Speichereinheiten enthalten oder aufnehmen, beispielsweise in Form von Speicherkarten (beispielsweise CompactFlash-Karten) oder miniaturisierten Festplattenlaufwerken (beispielsweise MicroDrive-Laufwerke), welche über geeignete Steckplätze mit dem Gerät verbunden werden können.The storage unit adjusts the Selection of data to be output by the user. Farther the memory unit can be used to operate the navigation device according to the invention Provide operating program. It can be RAM memory, for example and / or any other type of memory, preferably however, it is non-volatile memory components. In addition to the permanently installed storage unit, the navigation device according to the invention can also be exchangeable Contain or include storage units, for example in the form of Memory cards (e.g. CompactFlash cards) or miniaturized hard drives (for example MicroDrive drives), which have suitable slots with the device can be connected.

Für weitere Einzelheiten bezüglich der Komponenten (b) bis (e) wird verwiesen auf die US-A 6,349,263 .For further details regarding components (b) to (e), reference is made to the US-A 6,349,263 ,

In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Komponenten (b) bis (e) in einem gemeinsamen Gehäuse. Dieses kann mit der Anzeigeeinheit starr verbunden, mittels einer gegebenenfalls trennbaren Drahtverbindung verbunden oder mittels einer drahtlosen Verbindung verbunden sein. Beispiele für drahtlose Übertragungssysteme sind wireless LAN sowie Bluetooth-Systeme. In einer Ausführungsform ist die Anzeigeeinheit rolloartig aufgewickelt und abwickelbar in einem ergonomisch geformten Gehäuse aufbewahrt, in welchem sich außerdem die Komponenten (b) bis (e) befinden (vgl. 3). Zum Gebrauch läßt sich die Anzeigeeinheit soweit aus dem Gehäuse herausziehen, bis sie vollständig abgewickelt ist, und nach Gebrauch unter Aufrollen dort wieder unterbringen Die elektrische Verbindung zwischen den im Gehäuse befindlichen Komponenten und der Spannungsversorgung einerseits und der Anzeigeeinheit andererseits kann beispielsweise über Schleifkontakte am Wickelkern und/oder eine induktive Verbindung erfolgen. In einer anderen Ausführungsform sind die Komponenten (b) bis (e) mittels flexibler Leiterbahnen ausgeführt und sowohl miteinander als auch direkt mit der Anzeigeeinheit verbunden. In einer weiteren Ausführungsform sind das die Komponenten (b) bis (e) enthaltende Gehäuse und die Anzeigeeinheit über eine drahtlose Verbindung miteinander verbunden. Die drahtlose Verbindung hat bei dieser Ausführungsform eine Reichweite von mindestens 1 m, bevorzugterweise von mindestens 5 m oder von mindestens 10 m. In dieser Ausführungsform ist die Empfangseinheit der drahtlosen Verbindung mit der Anzeigeeinheit verbunden. Weiterhin zeichnet sich diese Ausführungsform durch eine weitere Spannungsversorgung für Empfangs- und Anzeigeeinheit aus. Bei der drahtlosen Verbindung kann es sich etwa um eine Funkverbindung (wireless LAN, Bluetooth) oder bei hinreichend kleiner zu übertragender Datenmenge um eine Infrarotverbindung handeln. In einer anderen Ausführungsform sind das die Komponenten (b) bis (e) enthaltende Gehäuse und die Anzeigeeinheit mittels einer gegebenenfalls trennbaren Drahtverbindung verbunden, die beispielsweise als flexibles Spiralkabel ausgeführt sein kann. Dieses Kabel übernimmt in der Regel auch die Spannungszufuhr zur Anzeigeeinheit. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Komponenten (b), (d) und (e) in einem gemeinsamen, meist ergonomisch ausgeführten, Gehäuse, welches mit der Anzeigeeinheit verbunden ist. Die Anzeigeeinheit ist in dieser Ausführungsform als touchscreen ausgebildet und bildet somit mit der Eingabeeinheit eine Einheit. Es ist bevorzugt, daß die Anzeigeeinheit entlang einer ihrer Kanten mit dem Gehäuse verbunden ist und die touchscreen-Eingabefelder im wesentlichen entlang der gegenüberliegenden Kante der Anzeigeeinheit angeordnet sind (vgl. 2). In einer besonderen Ausführungsform ist das Navigationsgerät für Linkshänder wendbar ausgebildet: Im "Rechtshänder-Betrieb" liegt das Gehäuse in der linken Hand, und die touchscreen-Bedienung erfolgt mit der rechten Hand (in der Regel mit dem Daumen, während die Eingabeeinheit mit den übrigen Fingern von der Unterseite unterstützt wird). Im "Linkshänder-Betrieb" wird das Gerät um 180° gedreht, so daß das Gehäuse nun in der rechten Hand liegt und die Bedienung mit der linken Hand erfolgt. Weiterhin enthält das genannte Gehäuse in den oben beschriebenen Ausführungsformen selbstverständlich die Spannungsversorgung des Navigationsgeräts, in der Regel in Form von Batterien oder Akkus. Als weitere Spannungsversorgung denkbar wäre eine externe Spannungsquelle, die über eine geeignete Anschlußmöglichkeit mit dem Navigationsgerät verbunden werden kann.In a preferred embodiment, components (b) to (e) are in a common housing. This can be rigidly connected to the display unit, connected by means of an optionally separable wire connection or connected by means of a wireless connection. Examples of wireless transmission systems are wireless LAN and Bluetooth systems. In one embodiment, the display unit is wound up like a roller blind and can be unwound in an ergonomically shaped housing, in which the components (b) to (e) are also located (cf. 3 ). For use, the display unit can be pulled out of the housing until it is completely unwound, and after use it can be rewound by rolling it up. The electrical connection between the components in the housing and the power supply, on the one hand, and the display unit, on the other hand, can be made using sliding contacts on the winding core and / or an inductive connection. In another embodiment, components (b) to (e) are designed using flexible conductor tracks and are connected both to one another and directly to the display unit. In a further embodiment, the housing containing components (b) to (e) and the display unit are connected to one another via a wireless connection. In this embodiment, the wireless connection has a range of at least 1 m, preferably at least 5 m or at least 10 m. In this embodiment, the receiving unit of the wireless connection is connected to the display unit. Furthermore, this embodiment is characterized by a further power supply for the receiving and display unit. The wireless connection can be a radio connection (wireless LAN, Bluetooth) or, if the amount of data to be transmitted is sufficiently small, an infrared connection. In another embodiment, the housing containing the components (b) to (e) and the display unit are connected by means of an optionally separable wire connection, which can be designed, for example, as a flexible spiral cable. This cable usually also takes over the voltage supply to the display unit. In a particularly preferred embodiment, components (b), (d) and (e) are located in a common, usually ergonomically designed, housing which is connected to the display unit. In this embodiment, the display unit is designed as a touchscreen and thus forms a unit with the input unit. It is preferred that the display unit is connected to the housing along one of its edges and the touchscreen input fields are arranged essentially along the opposite edge of the display unit (cf. 2 ). In a special embodiment, the navigation device is designed to be reversible for left-handers: in "right-handed operation", the housing is in the left hand, and the touchscreen is operated with the right hand (usually with the thumb, while the input unit with the others Fingers supported by the bottom). In "left-handed operation" the device is rotated by 180 °, so that the housing is now in the right hand and the operation is carried out with the left hand. Furthermore, the housing mentioned in the above-described embodiments naturally contains the power supply for the navigation device, as a rule in the form of batteries. An external voltage source, which can be connected to the navigation device via a suitable connection option, would be conceivable as a further voltage supply.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Navigationsgerät tragbar und als handgehaltenes Gerät ausgeführt. Mittels geeigneter Halterungen kann das Gerät weiterhin an oder in Fahrzeugen montiert werden, wobei ggf. eine Anschlußmöglichkeit für eine externe Antenne vorzusehen ist. Weiterhin ist es möglich, daß die Anzeigeeinheit fest in eine Innenverkleidung, etwa eine Konsole, oder ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs integriert wird. Aufgrund der erzielbaren Flexibilität elektronischen Papiers ist es ohne weiteres möglich, die Anzeigeeinheit auch in gewölbte Bereiche einer Verkleidung zu integrieren. Bei einem solchen Einsatz in Fahrzeugen erfolgt die Bedienung des Geräts bevorzugt über touchscreen oder Spracheingabe. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Navigationsgerät tragbar und in einem Transportbehältnis wie beispielsweise einer Umhängetasche, einer Tragetasche, einer Packtasche, einem Koffer, einem Rucksack oder einem anderen tragbaren Behälter angebracht oder anbringbar. Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Anzeigeeinheit und gegebenenfalls die Eingabeeinheit derart in das Material des Transportbehältnisses eingearbeitet oder auf andere Weise am Transportbehältnis angebracht ist, daß die Anzeigeeinheit von außerhalb des Transportbehältnisses einsehbar und gegebenenfalls das Navigationsgerät bedienbar ist. Beispielsweise könnte es sich bei dem Transportbehältnis um eine Fahrradlenkertasche oder einen Motorrad-Tankrucksack handeln. Die Anzeigeeinheit wäre dann derart in den jeweiligen Deckel der Lenkertasche oder des Tankrucksacks eingearbeitet, daß der Fahrer ohne die Tasche zu öffnen oder von seinem Fahrzeug abzusteigen die angezeigte Karte sowie weitere gewünschte Informationen einsehen kann. Im Inneren der Lenkertasche oder des Tankrucksacks könnte sich dann ein Fach befinden, welches der Aufnahme des die Komponenten (b), (d) und (e) enthaltenden Gehäuses dient. Bei dieser Ausführungsform ist die Ausführung der Anzeigeinheit als touchscreen besonders bevorzugt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Navigationsgerät tragbar und an einem Sportgerät angebracht oder anbringbar; beispielsweise wäre es denkbar, die Anzeigeeinheit des Navigationsgeräts in das Segel eines Surfbretts einzuarbeiten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Navigationsgerät tragbar, und die Anzeigeeinheit ist an einem Kleidungsstück, insbesondere einer Jacke, besonders bevorzugt am unteren Abschnitt eines der Jackenärmel, angebracht. Das die Komponenten (b), (d) und (e) enthaltende Gehäuse ist dann häufig in einer hierfür vorgesehenen Tasche des Kleidungsstücks untergebracht und steht mit der Anzeigeeinheit in elektrischer Verbindung.In a preferred embodiment, the navigation device is portable and designed as a hand-held device. Using suitable brackets, the device can still be mounted on or in vehicles, with a connection option for an external antenna possibly being provided. It is also possible for the display unit to be firmly integrated into an interior lining, for example a console, or a dashboard of a vehicle. Due to the achievable flexibility of electronic paper, it is easily possible to integrate the display unit into curved areas of a panel. In such an application in vehicles, the device is preferably operated via touchscreen or voice input. In another preferred embodiment, the navigation device is portable and attached or attachable in a transport container such as a shoulder bag, a tote bag, a pannier, a suitcase, a backpack or other portable container. It is particularly preferred that the display unit and possibly the input unit are incorporated into the material of the transport container or attached to the transport container in such a way that the display unit can be viewed from outside the transport container and the navigation device can be operated if necessary. For example, the transport container could be a bicycle handlebar bag or a motorcycle tank bag. The display unit would then be incorporated into the respective lid of the handlebar bag or tank bag in such a way that the driver can view the displayed map and other desired information without opening the bag or getting off his vehicle. A compartment could then be located in the interior of the handlebar bag or the tank backpack, which is used to hold the housing containing the components (b), (d) and (e). In this embodiment, the design of the display unit as a touchscreen is particularly preferred. In a further preferred embodiment, the navigation device is portable and attached or attachable to a sports device; for example, it would be conceivable to incorporate the display unit of the navigation device into the sail of a surfboard. In a further preferred embodiment, the navigation device is portable and the display unit is attached to a piece of clothing, in particular a jacket, particularly preferably on the lower section of one of the jacket sleeves. The housing containing the components (b), (d) and (e) is then often accommodated in a pocket of the garment provided for this purpose and is in electrical connection with the display unit.

Im übrigen wäre es selbstverständlich möglich, erfindungsgemäße Navigationsgeräte mit weiteren Funktionen auszustatten. Bedingt durch die fortschreitende Miniaturisierung elektronischer Baugruppen wäre es beispielsweise denkbar, die Funktion als Mobiltelefon und/oder die Funktion als Digitalkamera in erfindungsgemäße Navigationsgeräte zu integrieren. Bei hinreichender Datenübertragungsrate wäre es somit auch von fast beliebigen Orten aus möglich, aktuell benötigte Daten wie beispielsweise Karten oder andere Informationen zu empfangen und mittels der Anzeigeeinheit anzuzeigen.Otherwise, it would of course be possible to use navigation devices according to the invention with additional ones Equip functions. Due to the progressive miniaturization of electronic Would be assemblies it is conceivable, for example, to function as a mobile phone and / or to integrate the function as a digital camera in navigation devices according to the invention. With a sufficient data transfer rate would it be thus also possible from almost any location, currently required data such as receiving cards or other information and display by means of the display unit.

Abbildungenpictures

Es zeigenShow it

1a–d Blockdiagramme verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Navigationsgeräts, 1a-d Block diagrams of various embodiments of the navigation device according to the invention,

2 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Navigationsgeräts, wobei im einzelnen

1. das den Empfänger für ein Positionierungssystem, die zentrale Recheneinheit, mindestens eine Speichereinheit sowie die Spannungsversorgung enthaltende Gehäuse,
2. einen Steckplatz für einen austauschbaren Speicherbaustein,
3. eine Anschlußmöglichkeit zum Datenaustausch mit externen Computern, beispielsweise ein USB-Anschluß,
4. eine Anschlußmöglichkeit für einen Kopfhörer oder einen Ohrhörer,
5. die Anzeigeeinheit, gefertigt aus elektronischem Papier, welche hier den Ausschnitt aus einem Stadtplan zeigt,
6. touchscreen-Eingabefelder einschließlich Pfeiltasten zum Bewegen des Auswahlzeigers (Nr. 10),
7. Anzeige der aktuellen Position sowie des zurückgelegten Weges,
8. Anzeige einer Sehenswürdigkeit oder eines markanten Bauwerks durch ein Symbol,
9. Kennzeichnung der Sehenswürdigkeit durch eine fortlaufende Nummer,
10. Auswahlzeiger, mittels dessen zusätzliche Informationen zu ausgewählten Objekten abgerufen werden können,
11. Fenster zur Anzeige zusätzlicher Informationen wie etwa Texte, Graphiken oder Photographien

darstellt. 2 a preferred embodiment of the navigation device according to the invention, in detail

1. the housing containing the receiver for a positioning system, the central processing unit, at least one storage unit and the voltage supply,
2. a slot for an exchangeable memory chip,
3. a connection option for data exchange with external computers, for example a USB connection,
4. a connection possibility for a headphone or an earphone,
5. the display unit, made of electronic paper, which shows the excerpt from a city map,
6. touchscreen input fields including arrow keys for moving the selection pointer (No. 10),
7.Display of the current position and the distance covered,
8. Display of a sight or a striking building by a symbol,
9. Identification of the point of interest with a consecutive number,
10. Selection pointer, by means of which additional information about selected objects can be called up,
11. Window for displaying additional information such as texts, graphics or photographs

represents.

3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Navigationsgeräts, wobei im einzelnen

1. das den Empfänger für ein Positionierungssystem, die Eingabeeinheit, die zentrale Recheneinheit, mindestens eine Speichereinheit sowie die Spannungsversorgung enthaltende Gehäuse,
2. die Tasten der Eingabeeinheit,
3. einen Steckplatz für einen austauschbaren Speicherbaustein,
4. eine Anschlußmöglichkeit zum Datenaustausch mit externen Computern, beispielsweise ein USB-Anschluß,
5. eine Anschlußmöglichkeit für einen Kopfhörer oder einen Ohrhörer,
6. die Anzeigeeinheit, gefertigt aus elektronischem Papier, welche nach Gebrauch im Gehäuse aufgerollt werden kann und welche hier im abgewickelten Zustand den Ausschnitt aus einem Stadtplan zeigt,
7. Anzeige der aktuellen Position sowie des zurückgelegten Weges,
8. Anzeige einer Sehenswürdigkeit durch ein Symbol,
9. Kennzeichnung der Sehenswürdigkeit durch eine fortlaufende Nummer,
10. Auswahlzeiger, mittels dessen zusätzliche Informationen zu ausgewählten Objekten abgerufen werden können,
11. Fenster zur Anzeige zusätzlicher Informationen wie etwa Texte, Graphiken oder Photographien

darstellt. 3 a further preferred embodiment of the navigation device according to the invention, in detail

1. the housing containing the receiver for a positioning system, the input unit, the central processing unit, at least one storage unit and the voltage supply,
2. the keys of the input unit,
3. a slot for an exchangeable memory chip,
4. a connection option for data exchange with external computers, for example a USB connection,
5. a connection possibility for a headphone or an earphone,
6. the display unit, made of electronic paper, which can be rolled up in the housing after use and which here shows the section of a city map when unwound,
7.Display of the current position and the distance covered,
8. Indication of a point of interest by a symbol,
9. Identification of the point of interest with a consecutive number,
10. Selection pointer, by means of which additional information on selected objects is called can be opened
11. Window for displaying additional information such as texts, graphics or photographs

represents.

Claims

Navigation device, characterized by a) a display unit made of electronic paper, b) a recipient for a Positioning system c) an input unit, yours central processing unit, e) at least one storage unit.

navigation device according to claim 1, characterized in that the units (a) to (e) are firmly connected.

navigation device according to claim 1, characterized in that the units (b) to (e) in a common housing are located.

navigation device according to claim 1, characterized in that the units (b), (d) and (e) in a common housing are located, which is connected to the display unit, the display unit is designed as a touchscreen and thus display unit and input unit form a common unity.

navigation device according to claim 3, characterized in that the display unit (a) and those in the common housing located units (b) to (e) by means of a wireless connection are interconnected.

navigation device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the display unit is illuminated having.

navigation device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the display unit is self-illuminating is.

navigation device according to one of the claims 1 to 7, characterized by a bistable display.

navigation device according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the size of the display unit at least 5 × 5 cm

navigation device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the size of the display unit at least 10 × 10 cm.

navigation device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the size of the display unit at least 20 × 20 cm.

navigation device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is used to display maps and / or photographic recordings and it is in the maps to be displayed cards from the group (i) topographic maps, (ü) hiking maps, (iii) city maps, (iv) Road maps, (v) site plans, (vi) plans from artificial landscaped area, (vii) plans of indoors of structures, or that it are photographs selected from the group (viii) aerial photographs, (ix) satellite imagery.

navigation device according to one of claims 1 to 12, characterized by an interface, suitable for exchange data with external computers selected from the group (i) personal computers, (ii) palmtop computers, (iii) PDA computers.

navigation device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the current position by a brand is indicated in the currently displayed map.

navigation device according to one of claims 1 to 14, characterized in that since a selected point in time distance traveled by the user by a line following the route within the currently displayed Map is displayed.

navigation device according to one of claims 1 to 15, characterized by a digital compass.

navigation device according to one of claims 1 to 16, characterized in that points of interest by Markers can be shown on the map displayed.

navigation device according to claim 17, characterized in that it is the points of interest are places selected from group (i) sights, (ii) buildings, (iii) places of historical importance, (iv) places of natural history meaning, (v) viewpoints, (vi) scenic locations, (vii) Landmarks, (viii) public stops Transportation, (ix) shops a selected one Branch, (x) catering establishments, (xi) hospitals, (xii) Medical practices, (xiii) gas stations.

navigation device according to one of claims 17 or 18, characterized in that on selected points of interest further information in the form of text, graphics, tabular Representations and / or photographic representations retrieved can be.

navigation device according to claim 19, characterized by a connection possibility for headphones or Earphones.

navigation device according to one of claims 1-20, characterized through a device for wireless connection to the Internet or another computer network.

navigation device according to one of claims 1-21, characterized in that information is retrieved can be selected from the group (i) average speed, (ii) current speed, (iii) transportation links, (iv) date, (v) time, (vi) astronomical Data, (vii) sky maps, (viii) for performing a Sport-relevant location information, (ix) survival information.

navigation device according to one of claims 1 to 22, characterized in that components (b) to (e) are in a common housing.

navigation device according to claim 23, characterized in that the display unit with the casing is rigidly connected.

navigation device according to claim 23, characterized in that the display unit with the casing is connected by a wire connection.

navigation device according to claim 23, characterized in that the display unit with the casing is connected by means of a wireless connection.

navigation device according to claim 23, characterized in that the display unit for storage inside the case can be rolled up.

navigation device according to any one of claims 1-27, characterized characterized that the Device portable and as a handheld device accomplished is.

navigation device according to any one of claims 1-27, characterized characterized that the Device portable and the display unit is attached to a transport container.

navigation device according to claim 29, characterized in that it is in the transport container a shoulder bag, a suitcase, a backpack, a pannier, a bicycle handlebar bag or a tank bag.

navigation device according to any one of claims 1-27, characterized characterized that the Device portable and the display unit is attached to a sports device.

navigation device according to any one of claims 1-27, characterized characterized that the Device portable and the display unit is attached to a garment.

navigation device according to any one of claims 1-32, characterized characterized that the Display unit is designed as a touch screen.

navigation device according to any one of claims 1-33, characterized characterized it the positioning system is an absolute positioning system is.

navigation device according to claim 34, characterized in that it is the positioning system is the Global Positioning System (GPS).

navigation device according to claim 34, characterized in that it is the positioning system is a local positioning system.

Use of the navigation device according to one of claims 1-36 as Hiking guide.

Use of the navigation device according to one of claims 1-36 as Travel Guide.

Use of the navigation device according to one of claims 1-36 as City guides.

Use of the navigation device according to one of claims 1-36 as Museum leaders.