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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Starten einer in
einem Fahrzeug eingebauten Navigationseinrichtung nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bzw. ein Steuerungsverfahren für die Navigationseinrichtung
nach dem Oberbegriff von Anspruch 4 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.
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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 A1 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 Anordnung zur Durchführung einer
Koppelnavigation anhand der Positions-Daten des GPS-Empfängers, eines
Kompasses und wenigstens eines Radsensors und mit einer Korrektur-Einheit, welche die
von der Anordnung zur Durchführung
der Koppelnavigation regelmäßig 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
vorgesehen, 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 werden.
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Außer zur
genauen Ortsangabe des Fahrzeugs aus den oben genannten 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 Speichereinrichtungen für Verkehrsnachrichten
verfügt.
Ein solches System ist z. B. aus
DE 33 19 207 A1 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 Ausgabeeinrichtung 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.
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Weiterhin
ist die Verwendung eines Drehwinkelsensors, insbesondere in der
Ausführung
als Vibrationsgyroskop, anstelle des Kompasses bekannt.
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Dabei
sind Navigationssysteme bekannt, die vom Fahrer manuell eingeschaltet
werden. Bei halbautomatischen Navigationssystemen wird dagegen der
Start des Navigationssystems durch Betätigung des Zündschlüssels ausgelöst. Die
Position, die das Navigationssystem 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.
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Nachteilig
ist bei den bekannten Navigationssystemen, daß sie einige Zeit des Hochlaufens 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.
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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 Fahrzeuges, 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 Routenplanung
und der Positionsbestimmung führen.
Außerdem
muß der
Fahrer auch mit der Eingabe eines Reiseziels u. U. solange warten, bis
das System hochgefahren ist.
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Als
eine Fahrzeugeinrichtung, die bereits vor dem Starten des Motors
aktiviert werden kann, ist die Zentralverriegelung bekannt. Zentralverriegelungen umfassen
eine Schaltungsanordnung, die beim Entriegeln bzw. Verriegeln einer
der mehreren Fahrzeugtüren
die Ent- bzw. Verriegelung auch der weiteren Fahrzeugtüren u. U.
auch der Heckklappe etc. bewirkt.
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Aus
JP 071340412 A ist
bekannt, mittels einer Fernbedienung für eine Verriegelung einer Kraftfahrzeugtür neben
einem Entriegelungssignal für
diese Kraftfahrzeugtürverriegelung
gleichzeitig ein Aktivierungssignal für eine Navigationseinrichtung
zu übermitteln,
wobei dieses Aktivierungssignal auch gleichzeitig ein gewünschtes
Zielsignal enthält.
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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.
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Die
Aufgabe wird gemäß den Merkmalen
der Patentansprüche
1 und 14 gelöst.
Die Unteransprüche
beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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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 Stromkreis zum Einschalten
der Navigationseinrichtung geschlossen. Erfolgt kein Start des Fahrzeugs,
d. h. keine Bewegung oder kein Anlassen des Motors bis zum Ende
einer vorgegebenen Zeitspanne, wird ein 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 Fahrzeugbewegung mit der Navigationseinrichtung erreichen.
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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.
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Das Öffnen einer
der Fahrzeugtüren
erfolgt in aller Regel unmittelbar vor einem Startvorgang, 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
Navigationseinrichtung zwischen Öffnen
einer Fahrzeugtür
und erster Erfassung der Fahrzeugposition 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 geschlossen werden.
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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.
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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-Betriebszustand,
anstatt es beim Abstellen des Fahrzeugs ganz auszuschalten, wird
die Aktivierungszeit bzw. Einschaltzeit der Navigationseinrichtung
noch weiter verkürzt.
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Die
Erfindung wird zum besseren Verständnis im folgenden unter Angabe
weiterer Merkmale und Vorteile anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
mit einer Navigationseinrichtung mit mehreren Komponenten und Sensoren
für den
Verriegelungszustand der Zentralverriegelung und für den Betriebszustand
des Fahrzeugmotors.
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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 augenblickliche 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 Ausführungsform
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) Verkehrsempfänger 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.
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Die
Zieleingabe durch den Fahrer erfolgt über eine Ziel-Eingabe- und
Funktionswahlvorrichtung 9. Diese ist mit einer alphanumerischen
Tastatur oder einer Tastatur mit funktionsspezifischen 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 1 verarbeitet.
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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 1 dargestellte Ausführungsform
zusätzlich
zum GPS-Empfänger 2 und
dem CD-ROM-Speicher 3 einen Kompaß 4 und eine Schnittstelle 5 für Fahrgrößen wie
etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit auf. Mit dem Kompaß 4,
der einen Erdmagnetfeldsensor oder ein 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.
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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 vorzugsweise ein Umschalten aus einem stand-by-Betriebszustand
in einen „Wach"-Zustand, d. h. aktiven Betriebszustand.
Zur Senkung des Stromverbrauchs der Navigationseinrichtung 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 Navigationseinrichtung.
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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.
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In
der in 1 dargestellten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
zusätzlich
einen Motor-Sensor 8 auf, der den Betriebszustand T des
Fahrzeugmotors an die zentrale Recheneinheit 1 meldet. Über den
Sensor 8 wird dem Navigationssystem 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.
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In
der Ausführungsform
der Erfindung nach 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 vorgegebenen 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.
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Wurde
die Navigationseinrichtung durch die zentrale Recheneinheit 1 beim
Be- oder Entladen ausgeschaltet, erfolgt das Aktivieren der Navigationseinrichtung
bei einem Fahrtbeginn unmittelbar im Anschluß an das Be- oder Entladen
durch das Starten des Motors, das der zentralen Recheneinheit 1 über den
Sensor 8 mitgeteilt wird.
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- 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