DE19837568A1 - Taschencomputer für die integrierte Kommunikation und Navigation - Google Patents

Description

Minicomputer im Taschenformat, in der Literatur auch als Organizer oder Personal Digital Assistants (PDA) be­ zeichnet, sind Geräte, die eine Vielzahl verschiedener Daten verarbeiten und speichern können, die der täglichen Bürokommunikation dienen, wie z. B. Telefonnummern, Adressen und Termine. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß ihre Bedienung über ein großes berührungsempfindliches Display erfolgt. Teilweise ermöglichen solche Geräte auch das Erstellen einfacher Texte, die als Fax oder Email über ein Kommunikationsendgerät verschickt werden können. Zu diesem Zweck werden solche Geräte für die Übertragung der Informationen, mit einem Kommunikati­ onsendgerät, zumeist einem Mobiltelefon, über eine externe Schnittstelle gekoppelt. Dem mobilen Anwender ste­ hen somit wesentliche Mittel der Bürokommunikation zur Verfügung. Allerdings ermöglichen solche Geräte bis­ her nicht den Abruf und die Verarbeitung von Informationen, die von der Position des mobilen Anwenders abhän­ gen. So werden vom Anwender häufig Informationen über seinen momentanen Aufenthaltsort sowie damit assozi­ ierbare Informationen wie Stadtpläne, Fahrpläne öffentlicher Verkehrsmittel, kulturelle und touristische Informa­ tionen in graphischer oder textueller Form benötigt. Auf der Basis positionsabhängiger Daten kann eine Reihe weiterer Funktionen realisiert werden, die der Orientierung des mobilen Anwenders dienen, wie z. B. die Navigati­ on und Darstellung von Wegrouten oder die Nutzungsfolge in Systemen öffentlicher Verkehrsmittel. Bereits be­ kannt sind Navigationsgeräte im Taschenformat mit einer integrierten GPS-Empfangseinheit, die sogenannten Portable Navigation Assistants (PNA), welche die Navigation auf Wegrouten mit stark vereinfachter Darstellung realisieren können. Diese bieten dem mobilen Anwender jedoch keine Funktionen zur allgemeinen Bürokommuni­ kation und sind somit als zusätzliche Geräte zu betreiben. Zudem ermöglichen solche Geräte nicht den Abruf ver­ schiedener Arten positionsabhängiger Informationen, da sie nur auf die Darstellung von Wegrouten spezialisiert sind. Ein weiterer wesentlicher Nachteil solcher Geräte ist die Notwendigkeit, daß die nutzbaren Informationen zuvor im Gerät gespeichert werden müssen. Dies erfordert ein Speichermedium mit einer hohen Kapazität. Dabei kommen zumeist CD-ROMs zum Einsatz, was wiederum zu Restriktionen bezüglich der realisierbaren Größe führt. Deshalb werden Navigationsgeräte zumeist immer noch auf der Basis von Notebook-Computern mit zusätz­ licher Hardware realisiert, was die Verwendbarkeit als mobile Lösung stark einschränkt. Ein weiterer wesentlicher Nachteil solcher Systeme ist neben der realisierbaren Größe die Verfügbarkeit und Aktualität der Information. Da die Informationen zuvor fest gespeichert werden, können solche Geräte weder auf nicht vorhergesehene Positions­ veränderungen noch auf dynamische Veränderungen in den genutzten Informationen, wie z. B. Veränderungen von Fahrplänen, reagieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich in der Realisierung einer ganzheitlichen integrierten Lösung in Form eines Taschencomputers (PDA), die einem mobilen Anwender die allgemeinen Funktionen der Büro und Mobil­ kommunikation bereitstellt, zusätzlich jedoch den Abruf und die Verarbeitung positionsabhängiger Informationen sowie die Navigation des Anwenders auf der Basis dieser Informationen ermöglicht. Die Erfindung soll dabei die Aktualität der genutzten positionsabhängigen Informationen gewährleisten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 im Zusammenwirken mit den allgemeinen Merkmalen eines Taschencomputers. Zweckmäßige Auslegungen sind in den Unteransprüchen definiert. Ein Auslegungsbeispiel der Verbindung ist in den Fig. 1 bis 4 dargestellt, wobei Fig. 1 die Außenansicht des Auslegungsbeispieles, Fig. 2 eine mögliche Innenansicht und die Fig. 4 eine mögliche Schnittdarstellung ent­ sprechend der in Fig. 3 gezeigten Schnittlinien zeigen. Ein Gerät nach der technischen Lehre der Erfindung soll aufgrund seiner Funktionalität als Personal Digital and Navigation Assistant (PDNA) bezeichnet werden. Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Die Erfindung beschreibt ein Gerät in Form eines Taschencomputers 1, das ein berührungsempfindliches, gra­ phisches Display 2 und Bedientasten 6 besitzt. Es realisiert allgemeine Funktionen der Bürokommunikation, wie Adressverwaltung, Terminkalender, Texterstellung und Telefonbuch. In das Gerät integriert sind eine Mobil­ kommunikationseinheit 11 mit Antenne 8, eine (D)GPS-Empfangseinheit 12 mit GPS-Antenne 7 und ein elektronischer Kompass 13. Die GPS-Antenne 7 ist verdeckt in das Gehäuse eingelassen. Zur Verbesserung der Empfangseigenschaften der GPS-Empfangseinheit 12 sowie der komfortableren Bedienung wird die GPS-Antenne 7 geneigt in das Gehäuse 1 eingebaut, siehe Fig. 4 Schnitt B. Das Gerät besitzt keine Tastatur und wird vollständig mit Hilfe eines Bedienstiftes 18 über das berührungsempfindliche, graphische Display 2 sowie die Bedientasten 6 bedient.

Mit Hilfe der (D)GPS-Empfangseinheit kann die Position des Anwenders mit den spezifizierten Genauigkeiten des (D)GPS-Systems ermittelt werden. Entsprechend dieser Position können unter Nutzung eines Datendienstes der integrierten Mobilkommunikationseinheit 11, die entsprechend eines Standards (GSM900, DCS1800, DAMPS, DECT, . . .) realisiert ist, positionsabhängige Informationen von einem Server abgerufen werden. Durch das Abru­ fen der Informationen von einem Server, kann die Aktualität der Daten stets gewährleistet werden. Die Daten können textuell oder graphisch orientiert sein. Textuelle Daten umfassen jegliche Art kultureller, touristischer, wirtschaftlicher und logistischer Information. Graphische Daten umfassen beispielsweise geographische Informati­ on aber auch Bildinformationen aller Art. Diese können auf dem Display 2 dargestellt oder zur weiteren Verar­ beitung im Gerät genutzt werden. Auf der Basis der abgerufenen Daten lassen sich beispielsweise Wege oder Nut­ zungsfolgen öffentlicher Verkehrsmittel zwischen zwei vorgegebenen Punkten bestimmen. Das Gerät ist somit als mobiles Endgerät eines geographischen Informationssystem nutzbar. Um die Menge der abzurufenden Daten zu reduzieren, kann mit Hilfe eines Speichermediums im PC-Card-Format nach PCMCIA-Standard, daß im Einschub für Erweiterungsmodule 17 untergebracht wird, die Speicherung vorverarbeiteter statischer Informationen erfol­ gen. Diese müssen zuvor über die externe elektrische Schnittstelle 9 oder die Infrarot-Schnittstelle 15 von ei­ nem Hostrechner geladen werden. Während der Nutzung dieser Informationen müssen dann nur noch die dyna­ misch geänderten Informationen mit Hilfe der Mobilkommunikationseinheit 11 übertragen werden, was die Menge der zu übertragenden Daten deutlich reduziert. Über den integrierten elektronischen Kompaß 13 kann die momentane Ausrichtung des Gerätes ermittelt werden. Dadurch wird es möglich, im Gerät Navigationsfunktionen zu realisieren, da für die Navigation zusätzlich zur Position und den davon abhängenden Informationen auch die Ausrichtung des Anwenders benötigt wird. Die ermittelte und anschließend übertragene Position des Anwenders kann zudem für Ortungszwecke genutzt werden, wie dies beispielsweise für die Notfallortung notwendig ist.

Mit Hilfe der eingebauten Mobilkommunikationseinheit 11 werden je nach genutztem Standard außerdem Tele­ foniefunktionen realisiert. Zu diesem Zweck werden in das Gerät ein Lautsprecher 3 sowie ein Mikrofon 4 integriert und hinter geeigneten Öffnungen des Gehäuses plaziert. Durch die Integration einer Miniaturkamera 5, kann die Anzahl der möglichen Anwendungen weiter erhöht werden. Sie kann für die Erzeugung von Bildsequen­ zen sowie Momentaufnahmen genutzt werden. Dadurch sind Anwendungen realisierbar, welche die Aufnahme, Verarbeitung und eventuelle Übertragung der Bildinformation bedingen. So ist mit einem solchen Gerät unter Verwendung eines Datendienstes der integrierten Mobilkommunikationseinheit 11 beispielsweise Bildtelefonie oder die Übertragung von Standbildern möglich.

Die Kontrolle der Abläufe der Funktionseinheiten sowie die Kontrolle des Datenflusses zwischen diesen, wird durch die Steuerung 14 realisiert. Diese kontrolliert außerdem das berührungsempfindliche Display 2 die optio­ nalen Bedientasten 6, die externe elektrische Schnittstelle 9, die Infrarot-Schnittstelle 15 sowie den Einschub 17 für Erweiterungsmodule. Die externe Schnittstelle 9 ist als Multifunktionsschnittstelle ausgelegt, die außer der Bereitstellung erweiterungsmodulrelevanter Signalleitungen auch Antennenanschlußbuchsen für die GPS-Empfangseinheit 12 und die Mobilkommunikationseinheit 11 sowie die Kontakte für die Zuführung des Lade­ stromes für die Ladung der Akkumulatoren 16 realisiert. Die externe elektrische Schnittstelle 9 ermöglicht außerdem den Anschluß von externen Bedieneinheiten wie Monitor und Tastatur. Die Infrarot-Schnittstelle 15 ermöglicht die Übertragung von Informationen zwischen dem Gerät und anderen Geräten, wie z. B. PCs und Druc­ kern. Durch die Kopplung mit anderen Geräten wird das Laden, Speichern und Verarbeiten verschiedenster In­ formationen im Gerät ermöglicht. Der Einschub 17 für Erweiterungsmodule ermöglicht die Nutzung von Erwei­ terungsmodulen im PC-Card-Format nach PCMCIA-Standard. Es wird somit eine flexible Erweiterbarkeit des Gerätes um Standardkomponenten gewährleistet. Die Stromversorgung des Gerätes erfolgt über Akkumulatoren 16 in Standardbauform. Zum Zweck des Ladens enthält die Steuerung 14 eine Ladeelektronik, welche den Ladestrom regelt. Der Ladestrom wird über die externe Schnittstelle 9 dem Gerät zugeführt.

Die Bedienung des Gerätes erfolgt wie bei Taschencomputern (PDA) mit einem Stift 18 auf dem berührungs­ empfindlichen Display. Zur Erleichterung der Bedienung, kann das Gerät über Bedientasten 6 verfügen, welche in Abhängigkeit von der gerade ausgeführten Funktion unterschiedliche Bedeutung haben können. Die Bediener­ führung auf dem Display erfolgt im Kontext der gewählten Funktionsart des Gerätes. So wird beispielsweise für die Telefonie auf dem Display eine Telefontastatur nachgebildet. Der Stift 18 wird für Transportzwecke in einer Stifthalterung 19 verdeckt untergebracht.

Claims (9)

1. Taschencomputer (1) mit berührungsempfindlichem Display (2), Bedientasten (6), Infrarot-Schnittstelle (15), elektrischer Schnittstelle (9) und Akkumulator (16), dessen Bedienung mit Hilfe eines Bedienstiftes (18) er­ folgt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine (D)GPS-Empfangseinheit (12) mit GPS-Antenne (7) integriert ist, die der Bestimmung der Posi­ tion des Anwenders mit den, für das (D)GPS-System spezifizierten Genauigkeiten, dient,
• - daß eine Mobilkommunikationseinheit (11) mit Antenne (8) integriert ist, die der Übertragung von positi­ onsabhängigen Daten dient,
• - daß ein elektronischer Kompaß (13) zur Richtungsbestimmung des Anwenders gegenüber geographisch Nord integriert ist,
• - daß ein Mikrofon (4) und ein Lautsprecher (3) integriert sind, die der Aufnahme bzw. Wiedergabe von akustischen Signalen dienen,
• - daß eine Steuerung (14) die Kontrolle der (D)GPS-Empfangseinheit (12), der Mobilkommunikationsein­ heit (11) und des elektronischen Kompaß (13) sowie des Datenflusses zwischen den Funktionseinheiten realisiert,
• - daß eine externe elektrische Schnittstelle (9) in Form einer Multifunktionsschnittstelle zum Anschluß ei­ nes Monitors, einer Tastatur, externer Erweiterungen sowie die Ladestromzufuhr verwendet wird.

2. Taschencomputer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ist, daß externe Antennenanschlußbuchsen für die (D)GPS-Empfangseinheit (12) und die Mobilkommunikationseinheit (11) vorhanden sind, die in die Multifunktionsschnittstelle (9) integriert sind.

3. Taschencomputer (1) nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem be­ rührungsempfindlichen Display (2) eine funktionsabhängige Bedienerführung realisiert ist.

4. Taschencomputer (1) nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die angefor­ derten positionsabhängigen Daten textuell oder graphisch dargestellt werden.

5. Taschencomputer (1) nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnitt­ stelle für den Anschluß eines Stereokopfhörer-Mikrophon-Sets (20) vorhanden ist, über welche die Aufnahme und Wiedergabe der akustischen Signale erfolgen kann.

6. Taschencomputer (1) nach einem zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kamera (5) mit Kamerasteuerung (10) integriert ist, welche die Aufnahme von Bildsequenzen und Momentbildern er­ möglicht.

7. Taschencomputer (1) nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einschub (17) für Erweiterungsmodule im PC-Card-Format nach PCMCIA-Standard realisiert ist, der die Nutzung von PC-Standardkomponenten erlaubt.

8. Taschencomputer (1) nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienstift (18) für Transportzwecke im Gehäuse des Gerätes (1) in einer Stifthalterung (19) verdeckt untergebracht wird.

9. Taschencomputer (1) nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne der (D)GPS-Empfangseinheit unter einem bestimmten Winkel im Gehäuse untergebracht ist, um die Emp­ fangsverhältnisse der GPS-Signale bei einer bevorzugten Bedienhaltung zu verbessern.