DE19754169A1 - Vorrichtung zum Starten einer in einem Fahrzeug eingebauten Navigationseinrichtung und Steuerungsverfahren dafür - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Starten einer in einem Fahrzeug ein­ gebauten Navigationseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. ein Steue­ rungsverfahren für die Navigationseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 5.

Es ist bekannt, Fahrzeuge mit einem Navigationssystem auszurüsten, damit sie geortet werden können bzw. selbst ihre Position bestimmen können. Dies ist insbesondere interessant für die Einsatzplanung von Fahrzeugen einer Spedition, aber auch für das Aufspüren von Fahrzeugen, die widerrechtlich bewegt werden.

Einfache Navigationssysteme haben jedoch den Nachteil, daß sie für die Verwendung im Straßenverkehr relativ ungenau sind. Daher wurde im Stand der Technik in DE 42 11 933 ein System mit einem GPS-Empfänger und weiteren Sensoren wie Kompaß- und Fahrgrößen-Sensoren vorgeschlagen. Aus der Verknüpfung aller Signale wird dann eine sehr genaue Positionsbestimmung für das Fahrzeug möglich. Bei der Anordnung nach dem genannten Stand der Technik zur Positionsbestimmung eines Landfahrzeuges mit einem GPS-(Global-Positioning-System) Empfänger, welcher mit Hilfe von Satelliten empfangenen Daten wiederholt Positions-Daten des Fahrzeugs liefert, mit einer Anord­ nung zur Durchführung einer Koppelnavigation anhand der Positions-Daten des GPS- Empfänger, eines Kompasses und wenigstens eines Radsensors und mit einer Korrektur- Einheit, welche die von der Anordnung zur Durchführung der Koppelnavigation regel­ mäßig wiederholt gelieferten Koppelnavigationswerte in Abhängigkeit von Vergleichen mit aus einem Massenspeicher ausgelesenen Straßenpositions-Koordinaten, insbesondere mit markanten Straßenpositions-Koordinaten, korrigiert, und als Fahrzeug-Positions- Koordinaten liefert, ist zur autonomen Korrektur der Daten des GPS-Empfängers vorge­ sehen, daß die von der Korrektur-Einheit gelieferten Fahrzeug-Positions-Koordinaten dem GPS-Empfänger zugeführt werden und daß in dem GPS-Empfänger die aus dem Satelli­ tenempfang gewonnenen Positions-Daten nach Maßgabe der von der Korrektur-Einheit gelieferten Fahrzeug-Positions-Koordinaten berichtigt und in der berichtigten Form als Positions-Daten an die Anordnung zur Durchführung der Koppelnavigation geliefert wer­ den.

Außer zur genauen Ortsangabe des Fahrzeugs aus den obengenannten Gründen werden in Fahrzeugen eingebaute Navigationssysteme auch zur Unterstützung des Fahrers bei der Zielführung verwendet. Mit Hilfe der Navigationseinrichtung kann der Fahrer sich aus einem eingegebenen Startpunkt und einem Reiseziel eine optimale Route von dem System errechnen lassen, wobei auch aktuelle Daten wie Verkehrslage etc. berücksichtigt werden können, wenn das System über Verkehrsfunkempfangsvorrichtungen und Spei­ chereinrichtungen für Verkehrsnachrichten verfügt. Ein solches System ist z. B. aus DE 33 19 207 bekannt. Die Navigationseinrichtung nach dem genannten Stand der Technik ist mit einer Eingabeeinheit zur Eingabe von Eingabedaten ausgestattet, über die ein bestimmtes Fahrtziel mit seinen relativen Zielkoordinaten gegenüber dem Ausgangsort des Fahrzeugs eingebbar und zur Bildung eines Zielvektors auswertbar ist. Es ist eine Ausga

beeinrichtung vorgesehen, auf der der momentan jeweils gültige Zielvektor nach Betrag und Richtung anzeigbar ist. Die in die Eingabeeinheit eingegebenen Eingabedaten sind von der Ausgabeeinrichtung anzeigbar.

Weiterhin ist die Verwendung eines Drehwinkelsensors, insbesondere in der Ausführung als Vibrationsgyroskop, anstelle des Kompasses bekannt.

Dabei sind Navigationssysteme bekannt, die vom Fahrer manuell eingeschaltet werden. Bei halbautomatischen Navigationssystemen wird dagegen der Start des Navigations­ systems durch Betätigung des Zündschlüssels ausgelöst. Die Position, die das Naviga­ tionssystem als erste selbständig erkennt, wenn es hochgefahren ist, wird als Standort des Fahrzeugs beim Losfahren bzw. als Startpunkt angenommen, so daß der Fahrer für die Berechnung einer Route nur noch einen Zielort eingeben muß.

Nachteilig ist bei den bekannten Navigationssystemen, daß sie einige Zeit des Hoch­ laufens benötigen, um funktionsfähig zu sein. Dies gilt insbesondere für Systeme, die anstelle eines Kompasses einen Drehwinkelsensor verwenden. Das Fahrzeug kann in dieser Zeit schon eine Strecke zurückgelegt haben.

Nach dem Hochlaufen bis zum Empfang der ersten GPS-Signale und der Bestimmung der Position des Fahrzeuges aus diesen Signalen kann wiederum eine Zeit vergehen. In dieser Zeit geht das Navigationssystem von der letzten gespeicherten Position des Fahr­ zeuges, nämlich der Parkposition aus, obwohl sich das Fahrzeug nicht mehr auf dieser Position befindet. In ungünstigen Fällen, insbesondere wenn sich die Fahrtrichtung des Fahrzeuges geändert hat, kann dieser Umstand zu gravierenden Fehlern in der Routen­ planung und der Positionsbestimmung führen. Außerdem muß der Fahrer auch mit der Eingabe eines Reiseziels u. U. solange warten, bis das System hochgefahren ist.

Als eine Fahrzeugeinrichtung, die bereits vor dem Starten des Motors aktiviert werden kann, ist die Zentralverriegelung bekannt. Zentralverriegelungen umfassen eine Schal­ tungsanordnung, die beim Entriegeln bzw. Verriegeln einer der mehreren Fahrzeugtüren die Ent- bzw. Verriegelung auch der weiteren Fahrzeugtüren u. U. auch der Heckklappe etc. bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs zu schaffen, mit der eine überflüssige Wartezeit beim Starten eines in dem Fahrzeug eingebauten Navigationssystems zumindest weitgehend reduziert wird, und ein entsprechendes Steuerungsverfahren für eine Navigationseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, die wenigstens einen GPS-Empfänger umfaßt, anzugeben.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Die Unter­ ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe in bestechend einfacher Weise dadurch, daß die Navigationseinrichtung nicht erst bei Einschalten der Zündung bzw. manueller Betätigung eines Schalters aktiviert wird, sondern bereits beim Deaktivieren der Zentralverriegelung bzw. bei dem Aufschließen der Fahrzeugtür. Mit anderen Worten, bei einer Betätigung einer Verriegelung einer Kraftfahrzeugtür wird ein Schaltsignal zum Einschalten der Navi­ gationseinrichtung geschlossen.

Das Öffnen einer der Fahrzeugtüren erfolgt in aller Regel unmittelbar vor einem Startvor­ gang, allerdings in einem zeitlichen Abstand, der durch das endgültige Einnehmen der Sitzposition und das Anlegen des Sicherheitsgurts gegeben ist. Das Einschalten der Navigationseinrichtung ist damit zeitlich genügend weit vorverlegt, so daß die Navigati­ onseinrichtung zwischen Öffnen einer Fahrzeugtür und erster Erfassung der Fahrzeug­ position hochgefahren ist und die Fahrzeugposition des noch nicht bewegten Fahrzeugs als Startpunkt erkennt und so die Bewegung des Fahrzeugs vollständig von der ersten Bewegung an erfaßt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß bekannte Schaltungsanordnungen bzw. Zentralverriegelungen nur insofern geringfügig abgeändert zu werden brauchen, als durch das Entriegeln oder Verriegeln einer der Türen bereits Stromkreise für das Ent- bzw. Verriegeln der weiteren Türen abgeschlossen werden.

Damit bei einer Zentralverriegelung die Navigationseinrichtung nicht unnötig aktiviert wird, wenn z. B. beim geparkten Fahrzeug durch eine Heckklappe nur Gepäck zugeladen oder entladen werden soll, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Schaltsignal zum Einschalten der Navigationseinrichtung nur erzeugt, wenn eine bestimmte der mehreren Fahrzeugtüren entriegelt wird. Verständlicherweise wird man den entsprechenden Verriegelungsschalter der Fahrertür zuordnen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Navigationseinrichtung von einem stand-by-Betriebszustand in einen aktiven Zustand durch das Schaltsignal gebracht wird. Durch das Halten der Navigationseinrichtung in dem stand-by-Betriebs­ zustand, anstatt es beim Abstellen des Fahrzeugs ganz auszuschalten, wird die Aktivie­ rungszeit bzw. Einschaltzeit der Navigationseinrichtung noch weiter verkürzt.

Erfolgt kein Start des Fahrzeugs, d. h. keine Bewegung oder kein Anlassen des Motors bis zum Ende einer vorgegebenen Zeitspanne, wird ein zweites Schaltsignal zum Abschalten der Navigationseinrichtung erzeugt. Wird der Zündschlüssel zum Starten nach Ende dieser Zeit betätigt, erfolgt ein erneuter Einschaltvorgang, jetzt ausgelöst durch die Betätigung des Zündschlüssels, und in diesem Falle muß bis zum Hochfahren des GPS- Empfängers gewartet werden, will man eine vollständige Abdeckung der Fahrzeugbewe­ gung mit der Navigationseinrichtung erreichen.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine Schaltungsanordnung und ein Steuerungsverfahren geschaffen, die einerseits die Wartezeit beim Starten einer mit einem GPS-Empfänger bestückten Navigationseinrichtung in einem Kraftfahrzeug minimiert, andererseits die elektrische Energie im Fahrzeug optimal nutzt ohne Energiespeicher unnötig zu belasten.

Die Erfindung wird zum besseren Verständnis im folgenden unter Angabe weiterer Merk­ male und Vorteile anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung mit einer Navigationseinrichtung mit mehreren Komponenten und Senso­ ren für den Verriegelungszustand der Zentralverriegelung und für den Betriebszustand des Fahrzeugmotors.

In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind ein GPS-Empfänger 2 sowie ein Speicher, insbesondere ein CD-ROM-Speicher 3 für digitalisierte Straßenkarten die Teile der Navigationseinrichtung, mit denen von einer zentralen Recheneinheit 1 die augen­ blickliche Position des Fahrzeugs ermittelt wird und auf einer Umgebungskarte dargestellt werden kann. Die Darstellung erfolgt auf einer Anzeigeeinrichtung 6, die vorzugsweise einen LCD-Bildschirm umfaßt. Auf der Anzeige 6 wird in einer bevorzugten Ausführungs­ form eine Straßenkarte mit der augenblicklichen Position des Fahrzeugs angezeigt und darüber hinaus ein oder mehrere Routenvorschläge, die aus einer Zieleingabe durch den Fahrer und vorzugsweise weiteren Informationen wie von einem (nicht dargestellten) Ver­ kehrsempfänger errechnet werden. Die Routenvorschläge können in einer einfachsten Form in der Darstellung einer Zielführungsanzeige bestehen, d. h. dem Fahrer wird an jeder Abzweigung die vorgeschlagene Richtung in Form eines Pfeiles angezeigt, der je nach Route nach links, nach rechts oder geradeaus weist. Darüber hinaus werden neben dieser Fahrtrichtungsempfehlung bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zusätzlich Entfernungsangaben alphanumerisch oder in Form eines Balkendiagramms angezeigt.

Die Zieleingabe durch den Fahrer erfolgt über eine Ziel-Eingabe- und Funktionswahlvor­ richtung 9. Diese ist mit einer alphanumerischen Tastatur oder einer Tastatur mit funkti­ onsspezifischen Tasten versehen. Diese (nicht gezeigte) Tastatur ist insbesondere abnehmbar, so daß sie als Fernbedienung verwendet werden kann und auch außerhalb des Fahrzeugs zur Eingabe eines Zielortes und zur Auswahl einer Funktion dienen kann. Die Ziel-Eingabe und ebenso die Funktionsauswahl wird in der zentralen Recheneinheit l verarbeitet.

Um die Angaben des Systems zu eichen und in ihrer Genauigkeit zu verbessern sowie um das System an die augenblickliche Fahrsituation anzupassen, weist die in Fig. 1 dar­ gestellte Ausführungsform zusätzlich zum GPS-Empfänger 2 und dem CD-ROM-Speicher 3 einen Kompaß 4 und eine Schnittstelle 5 für Fahrgrößen wie etwa die Fahrzeug­ geschwindigkeit auf. Mit dem Kompaß 4, der einen Erdmagnetfeldsensor oder einen Vibrationsgyroskop umfassen kann, wird das Navigationssystem beim Start kalibriert und auch im Betrieb kontinuierlich abgeglichen. Dieser Abgleich erfolgt in Verbindung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, die von z. B. ABS-Sensoren über die Schnittstelle 5 an die zentrale Recheneinheit 1 abgegeben wird. Die Schnittstelle ist vorzugsweise eine Schnittstelle zu einem Fahrzeugbus wie etwa einem CAN-Bus.

Die Erfindung beruht auf der Verwendung eines Sensors 7, der den Verriegelungszustand der Fahrzeugtüren anzeigt. Wenn durch die Zentralverriegelung eines Fahrzeugs alle Fahrzeugtüren verschlossen sind, gibt der Zentralverriegelungs- oder ZV-Sensor kein Signal an die zentrale Recheneinheit 1 aus, so daß diese die Navigationseinrichtung nicht aktiviert. Erst wenn der Zentralverriegelungssensor 7 anzeigt, daß eine Tür geöffnet wurde, wird durch die zentrale Recheneinheit 1 die Navigationseinrichtung aktiviert. Die Navigationseinrichtung wird dadurch aktiviert, daß ein Stromkreis geschlossen wird, so daß der GPS-Empfänger 2, der CD-ROM-Speicher 3 und weitere Komponenten wie Kompaß 4 und Fahrgrößen-Schnittstelle 5 eingeschaltet werden. Das Einschalten ist vor­ zugsweise ein Umschalten aus einem stand-by-Betriebszustand in einen Wach- Zustand, d. h. aktiven Betriebszustand. Zur Senkung des Stromverbrauchs der Navigati­ onseinrichtung kann aber auch auf einen stand-by-Zustand verzichtet werden und das Navigationssystem ganz ausgeschaltet werden, wenn es nicht mehr benötigt wird. Das Schließen eines Stromkreises zum Einschalten der Navigationseinrichtung entspricht in dieser Ausführungsform dann dem Schließen des Versorgungskreises der Navigations­ einrichtung.

Für den Fall, daß das Fahrzeug keine Zentralverriegelung aufweist und nur eine Tür mit dem Hochfahren der Navigationseinrichtung gekoppelt sein soll, wird vorzugsweise die Fahrertür mit einem Sensor 7 versehen.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Schaltungs­ anordnung zusätzlich einen Motor-Sensor 8 auf, der den Betriebszustand des Fahr­ zeugmotors an die zentrale Recheneinheit 1 meldet. Über den Sensor 8 wird dem Navi­ gationssystem mitgeteilt, ob das Fahrzeug überhaupt bewegt werden soll. So ist es z. B. möglich, daß das Fahrzeug beladen oder entladen wird und daher die Zentralverriegelung betätigt werden muß, ohne daß das Fahrzeug bewegt werden soll. Die tatsächliche "Fahrbereitschaft" des Fahrzeugs wird somit erst über den Motor-Sensor 8 ermittelt.

In der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 wird durch eine (nicht dargestellte) Zeitmeßvorrichtung in der zentralen Recheneinheit 1 die abgelaufene Zeit zwischen dem Öffnen der Tür oder der Türen und dem Starten des Motors erfaßt und mit einem vorge­ gebenen Wert verglichen, der in der zentralen Recheneinheit 1 abgespeichert wurde. Wird dieser Wert überschritten, ohne daß der Motor gestartet wurde, so erkennt das System eine Be- oder Entladung des Fahrzeugs und schaltet die Navigationseinrichtung wieder aus. Dazu wird der zunächst bei Betätigung der Zentralverriegelung geschlossene Stromkreis wieder geöffnet.

Wurde die Navigationseinrichtung durch die zentrale Recheneinheit 1 beim Be- oder Ent­ laden ausgeschaltet, erfolgt das Aktivieren der Navigationseinrichtung bei einem Fahrt­ beginn unmittelbar im Anschluß an das Be- oder Entladen durch das Starten des Motors, das der zentralen Recheneinheit 1 über den Sensor 8 mitgeteilt wird.

Bezugszeichenliste

1

Zentrale Recheneinheit

2

GPS-Empfänger

3

CD-ROM-Speicher für digitalisierte Straßenkarten

4

Kompaß, Vibrationsgyroskop, Drehwinkelsensor

5

Schnittstelle für Fahrgrößen

6

Anzeige für interaktive Kommunikation mit dem System und für Ergebnisanzeige

7

Verriegelungssensor

8

Motor-Sensor

9

Ziel-Eingabe und Funktionsauswahl

Claims (6)

1. Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eine Navigationseinrichtung (1-5) mit wenig­ stens einem GPS-Empfänger (2) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Betätigung einer Verriegelung einer Kraftfahrzeugtür ein Stromkreis zum Einschalten der Navigationseinrichtung (1-5) geschlossen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis nur beim Entriegeln der Fahrertür geschlossen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis einen Umschalter für das Umschalten der Navigationseinrichtung (1-5) von einem stand-by-Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand beinhaltet.

4. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Stromkreis nach einer vorgegebenen Zeit, in der ein Fahrzeug­ motor nicht gestartet wird, geöffnet wird.

5. Steuerungsverfahren für eine Navigationseinrichtung (1-5) eines Kraftfahrzeugs, die wenigstens einen GPS-Empfänger (2) umfaßt, gekennzeichnet durch Erfassen eines Verriegelungszustandes einer Kraftfahrzeugtür und Erzeugen eines Schaltsignals zum Einschalten der Navigationseinrichtung (1-5).

6. Steuerungsverfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Erfassen eines Fahrzeugmotorzustandes, Erfassen einer Zeit zwischen der Erzeugung des Schaltsignals und dem Starten des Fahrzeugmotors und Erzeugen eines zweiten Schaltsignals zum Abschalten der Navigationseinrichtung (1-5), wenn die Zeit einen vorgegebenen Wert überschreitet.