DE19947481A1 - Memory card navigation instrument for vehicle on board navigation system - Google Patents

Memory card navigation instrument for vehicle on board navigation system

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Abstract

The vehicle navigation instrument is used in a satellite based navigation system or Global Positioning System (GPS). The instrument has reception and analysis circuitry which supports the system. It also has a memory in which map information can be stored. The memory unit has a replaceable, non-volatile solid state memory, preferably a re writable memory, with random access to the data. The data contains the map information. The memory is preferably a PROM or flash ROM and may be provided on a memory card.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigationsinstrument für Kraftfahrzeuge mit einer ein Satelliten gestütztes Navigationssystem (Global Positioning System; GPS) unterstützenden Empfangs- und Auswerteelektronik und mit einer Speichereinheit, in der Karteninformation speicherbar ist.The present invention relates to a navigation instrument for motor vehicles with a satellite-based Global Positioning System (GPS) supporting receiving and evaluation electronics and with a storage unit in which map information can be stored is.

Derartige Navigationsinstrumente werden in Kraftfahrzeugen mittlerweile verbreitet eingesetzt. Sie haben sich im Betrieb bewährt und tragen zu einem erhöhten Fahrkomfort bei. Dabei benutzen die bekannten Systeme zum Speichern der Information aus Straßenkarten und Stadtplänen (Karteninformation) einfache optische Speichermedien (Compakt Disks, CD's) mit einer Speicherkapazität von etwa 650 Megabite oder bei neueren Anlagen sogenannte DVD (Digital Versatil Disks) mit einer erhöhten Speicherkapazität von bis zu 4,7 Gigabite. Trotz dieser enormen Kapazitäten dieser Speichereinheiten, auf denen sehr umfangreiches Kartenmaterial speicherbar ist, haben die bekannten Systeme erhebliche Nachteile.Such navigation instruments are used in motor vehicles now widely used. You are in operation proven and contribute to increased driving comfort. there use the known systems for storing the information from street maps and city maps (map information) simple optical storage media (compact disks, CD's) with a storage capacity of about 650 megabits or at newer systems with so-called DVD (Digital Versatil Disks) an increased storage capacity of up to 4.7 gigabits. Despite the enormous capacities of these storage units, on which very extensive map material can be stored, the known systems have considerable disadvantages.

Als wesentlicher Nachteil dieser optischen Speichermedien sind die mechanischen Laufwerke anzusehen, welche die Disks aufnehmen und in Rotation versetzen. Diese bedienen sich einer aufwendigen Mechanik und sind von entsprechend großem baulichen Ausmaß. Die aufwendige Mechanik macht die Laufwerke anfällig gegenüber mechanischer Belastung, so daß die Zuverlässigkeit des Navigationssystems stark beeinträchtigt wird. Bekanntermaßen reagieren derartige Systeme sensibel auf Vibrationen und Schläge, wie sie während der Fahrt vorkommen. Auch Temperaturschwankungen tragen zu einer Unsicherheit bei der Datenübertragung bei. Um diese Unsicherheiten auszugleichen, werden die Daten mehrfach ausgelesen, was jedoch mit einem erheblichen und mitunter unakzeptablen Zeitaufwand verbunden ist.As a major disadvantage of these optical storage media you can see the mechanical drives that the disks record and set in rotation. These make use of complex mechanics and are of a correspondingly large size structural extent. The complex mechanics make the drives  susceptible to mechanical stress, so that the Reliability of the navigation system severely impaired becomes. As is known, such systems react sensitively Vibrations and shocks that occur while driving. Temperature fluctuations also contribute to uncertainty the data transmission. About these uncertainties to compensate, the data is read out several times what but with a considerable and sometimes unacceptable Time is connected.

Weiterhin ist es nachteilig, daß die Laufwerke wegen ihrer großen Ausmaße einen entsprechenden Bauraum erfordern, der im Armaturbereich gerade kleinerer Fahrzeuge nicht zur Verfügung steht. So müssen mitunter Audiogeräte den Laufwerken weichen, was mit einer starken Beeinträchtigung des Fahrkomforts einhergeht. Zudem macht der hohe Preis der Laufwerke den Einsatz der Navigationssysteme bei Klein- und Mittelklasse- Fahrzeugen uninteressant.It is also disadvantageous that the drives because of their large dimensions require a corresponding space, which in Fitting area of just smaller vehicles not available stands. Sometimes audio devices have to give way to the drives, what with a severe impairment of driving comfort goes along. In addition, the high price of the drives Use of navigation systems in small and medium-sized Vehicles uninteresting.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfach zu handhabendes und kostengünstiges Navigationsinstrument zu schaffen, das sich bei platzsparendem Aufbau auch in ein kleineres Kraftfahrzeug komfortabel integrieren läßt und das sich durch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit auszeichnet.The object of the present invention is to create a simple handling and inexpensive navigation instrument create that even in a space-saving construction can integrate smaller motor vehicle comfortably and that is characterized by a high degree of reliability.

Diese Aufgabe wird durch ein Navigationsinstrument nach Anspruch 1 gelöst.This task is followed by a navigation tool Claim 1 solved.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das System als Speichereinheit einen auswechselbaren nichtflüchtigen Festkörperspeicher mit wahlfreiem Zugriff verwendet, auf dem die Karteninformation und weitere für das System notwendige Information beispielsweise Symbole oder Bilder abgelegt ist. Dabei bedarf der Speicher keiner besonderen Stromversorgung zum Erhalt der auf ihm gespeicherten Daten. Diese Speicher mit direktem Zugriff (Random-Access-Memories) zeichnen sich durch eine besonders kurze Zugriffszeit aus und werden vorteilhafterweise als Halbleiterspeicher oder monolithische Speicher realisiert. Sie können auf einfache Weise in integrierten Schaltungen verwendet werden. Auch wenn die Speicherkapazitäten der bekannten Festkörperspeicher noch vergleichsweise gering sind, so überwiegen doch die Vorteile bei deren Einsatz in automotiven Navigationssystemen. So ist die Zugriffs­ geschwindigkeit bis zu einem Faktor 10 größer als bei bisher eingesetzten Speichermedien.The particular advantage of the invention is that System as an interchangeable storage unit non-volatile solid-state memory with random access used on which the card information and others for the System necessary information such as symbols or Pictures is filed. The memory does not need any special power supply to maintain the on it stored data. These stores with direct access  (Random Access Memories) are characterized by a special short access time and are advantageously as Semiconductor memory or monolithic memory realized. You can easily use integrated circuits be used. Even if the storage capacity of known solid-state memory is still comparatively low the advantages of using them in automotive navigation systems. So is the access speed up to a factor of 10 greater than previously used storage media.

Als wesentlicher Vorteil ist der Verzicht auf die anfälligen mechanischen Laufwerke anzusehen. Die erfindungsgemäßen Festkörperspeicher werden lediglich wie Steckkarten in einen entsprechend dafür vorgesehenen Steckplatz auf dem Datenbus eingesetzt. Die mechanische Kontaktierung ist sehr robust und unanfällig gegenüber den während der Fahrt auftretenden Belastungen durch Schläge und Vibrationen. Als weiterer schon genannter Vorteil ist der besonders schnelle Zugriff auf die Daten zu nennen, der den Einsatz der erfindungsgemäßen Festkörperspeicher besonders interessant macht. Diese hohen Zugriffsgeschwindigkeiten ermöglichen eine redundante und damit sichere Auslese der Daten und außerdem eine hohe zeitliche Auflösung bei der Darbietung der Weginformation.A major advantage is the waiver of the vulnerable watch mechanical drives. The invention Solid state memories are just like plug-in cards in one corresponding slot on the data bus used. The mechanical contact is very robust and insensitive to those occurring while driving Impacts from shocks and vibrations. As another one The advantage mentioned is the particularly quick access to the To name data, the use of the invention Solid state storage makes it particularly interesting. These high Access speeds allow redundant and thus secure data reading and also a high level temporal resolution in the presentation of the route information.

Als besonders vorteilhaft ist der geringe benötigte Bauraum anzusehen, den die erfindungsgemäßen Festkörperspeicher ermöglichen. Mit dem geringen Bauraum können die Navigations­ systeme so konzipiert werden, daß sie für kleine Fahrzeuge geeignet sind. Außerdem ist es nunmehr möglich, Fahrzeuge auf einfache Weise mit derartigen Systemen nachzurüsten. Wegen des einfachen Aufbaus und des Verzichts auf komplizierte mechanische Komponenten kann der Preis der Systeme reduziert werden, was deren Einsatz noch interessanter macht. The small installation space required is particularly advantageous view that the solid state memory according to the invention enable. With the small installation space, the navigation systems are designed to be used for small vehicles are suitable. In addition, it is now possible to have vehicles on simple way to retrofit with such systems. Because of the simple structure and the elimination of complicated mechanical components can reduce the price of the systems what makes their use even more interesting.  

Um die Einbußen an Speicherkapazität zu kompensieren, ist es vorteilhaft, wiederbeschreibbare Festkörperspeicher einzusetzen und deren Inhalt auf die Bedürfnisse des Fahrers von Fall zu Fall individuell anzupassen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Karteninformation an zentralen Stellen, beispielsweise an Tankstellen, wie papierenes Kartenmaterial zur Verfügung zu stellen. Das Angebot kann dabei via Internet oder andere Online Dienste erfolgen. Der Kunde könnte dann bei Bedarf eine solche zentrale Stelle aufsuchen und sich dort die wichtige Karteninformation auf seinen Festkörperspeicher aufspielen lassen. Die Einspielung der Daten kann auch über ein angeschlossenes Mobiltelephon geschehen. Auf diese Arten ist eine ständige Aktualisierung des Kartenmaterials möglich. Als Speicher bieten sich dabei programmierbares Read-Only-Memorys (PROM) oder zur weiteren Beschleunigung der Zugriffsgeschwindigkeit schnell auslesbare "flash"-ROM's an.To compensate for the loss of storage capacity, it is advantageous, rewritable solid-state memory deploy and their content to the needs of the driver Customize from case to case. It is particularly advantageous, the card information at central Places, for example at petrol stations, like paper ones To provide maps. The offer can in doing so via the Internet or other online services. The The customer could then use such a central point if necessary visit and there the important map information have his solid state memory loaded. The recording the data can also be connected to a mobile phone happen. In this way is a constant update of the map material possible. There are storage facilities programmable read-only memories (PROM) or others Accelerating access speed quickly readable "flash" ROMs on.

Besonders einfach läßt sich dieser Vorteil nutzen, wenn der Festkörperspeicher auf eine leicht handhabbare Karte, beispielsweise im Scheckkartenformat, aufgebracht ist. Auf diese "memory card" können außerdem zusätzliche Informationen aufgebracht werden, mit denen die Authorisierung des Nutzers überprüfbar ist. Dadurch wird die Diebstahlsicherheit des erfindungsgemäß kompakten Systems erhöht. Die memory card wird dabei vorteilhafterweise in ein im Gehäuse des Navigationsinstrumentes vorgesehenes Einschubfach eingesteckt und über einen Steckkontakt mit einer Datenleitung (Daten- Bus) verbunden. Als Kartenstandards werden vorteilhafterweise die Multi Media Card (MMC), die Compact Flash Card (CFC), die PC-Card oder die Smart Media Card (SMC) verwendet.This advantage can be used particularly easily if the Solid-state memory on an easy-to-use card, for example in credit card format. On this "memory card" can also contain additional information be applied with which the authorization of the user is verifiable. This will prevent the theft compact system according to the invention increased. The memory card is advantageously in a in the housing of Inserted navigation compartment provided and via a plug contact with a data line (data Bus) connected. As card standards are advantageous the Multi Media Card (MMC), the Compact Flash Card (CFC), the PC card or the Smart Media Card (SMC) used.

Es ist auch möglich, in den Speicher aktuelle Video und/oder Audioinformation, beispielsweise im MP-3 Format, komprimiert abzulegen, die über die Ausgabeeinheiten des Navigationssystems, insbesondere über einen Lautsprecher oder einen Monitor, dargeboten werden kann.It is also possible to save current video and / or in the memory Audio information, for example in MP-3 format, compressed filing that over the output units of the  Navigation system, especially via a speaker or a monitor that can be presented.

Besonders vorteilhaft ist es wenn das Navigationssystem selber mit einer Schreibeinheit ausgestattet ist, mit der sich der Datenbestand auf dem Festkörperspeicher verändern läßt. Auf diese Weise ist eine Rückkopplung zwischen dem GPS und dem Speicher möglich. So können die vom GPS ermittelten Daten und die gespeicherten geographischen Daten verglichen und gegeneinander abgeglichen werden. Beispielsweise könnten die Daten bislang schlecht vermessener Gegenden über die sehr genauen vom GPS ermittelten Daten korrigiert werden. Auf diese Art findet eine dauernde Aktualisierung und Ergänzung des Kartenmateriales statt. Mit diesem System ist es auch möglich, selbstlernende Algorithmen in die Navigation zu implementieren. Dabei ermittelt das Navigationssystem permanent aus mehrfach gefahrenen Strecken neue Parameter für vorhandene Streckenabschnitte und speichert sie im Festkörperspeicher. Werden mehrfach Strecken gefahren, die in den Daten bislang nicht enthalten sind, so kann das System diese neuen Straßen auf der Karte ablegen. Dadurch wird die Datenbasis permanent aktualisiert.It is particularly advantageous if the navigation system itself is equipped with a writing unit with which the data on the solid-state memory change leaves. In this way there is feedback between the GPS and the memory possible. So those determined by GPS Data and the stored geographic data compared and be compared against each other. For example the data of previously poorly measured areas about the very accurate data determined by the GPS are corrected. On this type is constantly updated and supplemented of the map material instead. With this system it is too possible to learn self-learning algorithms in navigation to implement. The navigation system determines new parameters permanently from multiple routes existing route sections and saves them in Solid state storage. Are multiple routes driven in the system cannot do so far put these new streets on the map. This will make the Database permanently updated.

In einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Navigationssystem ein Navigationsmodul auf, in dem die notwendige das GPS unterstützende Empfangs- und Auswerteelektronik untergebracht ist und das sich wegen seiner kompakten Maße leicht in ein Kombinationsinstrument integrieren läßt. Derartige Kombinationsinstrumente zeichnen sich dadurch aus, daß in ihnen sämtliche für den Fahrer notwendigen Einzelinstrumente zusammengefaßt sind. Diese Kombinationsinstrumente können auf einfache Weise montiert und über Schnittstellen mit externen Geräten verbunden werden. Für den Einsatz der erfindungsgemäßen "memory card" weist das Kombinationsinstrument vorteilhafterweise ein für den Fahrer zugängliches Einschubfach im Gehäuse, insbesondere im Frontpanel auf.In a particularly preferred embodiment, this navigation system according to the invention a navigation module, in which the necessary GPS supporting reception and Evaluation electronics is housed and because of its compact size easily into a combination instrument integrates. Draw such combination instruments is characterized in that all of them for the driver necessary individual instruments are summarized. This Combination instruments can be easily assembled and connected to external devices via interfaces become. For the use of the "memory card" according to the invention the combination instrument advantageously has a  slot accessible to the driver in the housing, in particular in the front panel.

Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Navigationsinstrumentes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.A special embodiment of the invention Navigation instrument is schematic in the drawing shown and is described in more detail below.

In der Figur ist ein in Kraftfahrzeugen einsetzbares Navigationssystem mit einem Gehäuse 1 gezeigt, in das die Signalverarbeitungs- und Auswerteelektronik eines GPS (Global Positioning Systems), eingebaut ist. Das Instrument läßt sich als Einheit in ein Kraftfahrzeug einbauen und hat eine für den Fahrer sichtbare als Monitor ausgebildete Anzeigentafel 2, auf der dem Fahrer die Weginformation darbietbar ist. Die Darbietung erfolgt mittels einfacher Symbole 3 und mittels abgebildeter Zahlen 4. Die Darbringung der Weginformation kann auch über einen Lautsprecher 5 erfolgen. Die Bedienung des Instrumentes geschieht über Bedienelemente 6.The figure shows a navigation system which can be used in motor vehicles and has a housing 1 in which the signal processing and evaluation electronics of a GPS (Global Positioning System) is installed. The instrument can be installed as a unit in a motor vehicle and has a display panel 2 which is visible to the driver and designed as a monitor and on which the driver can be provided with the route information. The presentation takes place using simple symbols 3 and using illustrated numbers 4 . The way information can also be presented via a loudspeaker 5 . The instrument is operated using controls 6 .

Dem Instrument lassen sich über externe Schnittstellen Steuersignale externer Geräte, wie einem Odometer 7 oder der GPS-Empfangseinheit 8 zuführen. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Navigationsinstrument einen nichtflüchtigen Festkörperspeicher mit wahlfreiem Zugriff in Form einer "memory card" 9 auf, welche die Karteninformation enthält. Diese memory card 9 kann dem Instrument über einen Einschubschlitz 10 zugeführt werden, wobei die eingesteckte Karte mit der Datenleitung des Systems kontaktiert ist. Der Inhalt der memory card 9 wird von einem nicht gezeigten Kartenleser ausgelesen und einem Navigationsprozessor zugeführt. Der auf der memory card 9 vorhandene Speicher ist beliebig wiederbeschreibbar.Control signals from external devices, such as an odometer 7 or the GPS receiver unit 8, can be fed to the instrument via external interfaces. In this exemplary embodiment, the navigation instrument has a non-volatile solid-state memory with random access in the form of a "memory card" 9 which contains the map information. This memory card 9 can be fed to the instrument via an insertion slot 10 , the inserted card being in contact with the data line of the system. The content of the memory card 9 is read by a card reader, not shown, and fed to a navigation processor. The memory on memory card 9 can be rewritten as required.

Claims (10)

1. Navigationsinstrument für Kraftfahrzeuge mit einer ein Satelliten gestütztes Navigationssystem (Global Positioning System; GPS) unterstützenden Empfangs- und Auswerteelektronik und mit einer Speichereinheit, in der Karteninformation speicherbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit einen auswechselbaren nichtflüchtigen Festkörperspeicher mit wahlfreiem Zugriff auf die Daten aufweist, wobei die Daten die Karteninformation enthalten.1. Navigation instrument for motor vehicles with a satellite-supported navigation system (Global Positioning System; GPS) supporting reception and evaluation electronics and with a storage unit in which map information can be stored, characterized in that the storage unit has an exchangeable non-volatile solid-state memory with optional access to the data , the data containing the card information. 2. Navigationsinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörperspeicher wiederbeschreibbar ist.2. Navigation instrument according to claim 1, characterized in that the Solid state memory is rewritable. 3. Navigationsinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Festkörperspeicher ein programmierbares Read-Only- Memory (PROM) oder ein schnell auslesbares "flash"-ROM ist.3. Navigation instrument according to claim 1 or 2, characterized in that the Solid-state memory a programmable read-only Memory (PROM) or a quickly readable "flash" ROM is. 4. Navigationsinstrument nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine "memory card" (9) im Format einer handhabbaren Karte, auf welcher der Festkörperspeicher untergebracht ist.4. Navigation instrument according to one of the preceding claims, characterized by a "memory card" ( 9 ) in the format of a manageable card on which the solid-state memory is accommodated. 5. Navigationsinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die memory card in ein im Gehäuse (1) des Navigationsinstrumentes vorgesehenes Einschubfach (10) einsteckbar und über einen Steckkontakt mit einer Datenleitung (Daten-Bus) verbindbar ist. 5. Navigation instrument according to claim 4, characterized in that the memory card can be inserted into a slot ( 10 ) provided in the housing ( 1 ) of the navigation instrument and can be connected to a data line (data bus) via a plug contact. 6. Navigationsinstrument nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schreibeinheit, mit der der Permanentspeicher beschreibbar ist.6. Navigational instrument according to one of the previous ones Claims characterized by a Writing unit with which the permanent memory is writable. 7. Navigationsinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinheit den Inhalt des Permanentspeichers mittels der vom GPS bestimmten Orte aktualisiert und/oder den Inhalt um die Daten solcher Orte ergänzt.7. Navigation instrument according to claim 6, characterized in that the Write unit the content of the permanent memory updated using the locations determined by GPS and / or the content is supplemented by the data of such places. 8. Navigationsinstrument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Permanentspeicher Video und/oder Audioinformation gespeichert ist.8. Navigational instrument according to one of the previous ones Claims, characterized in that on the permanent storage video and / or Audio information is stored. 9. Navigationsinstrument nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Navigationsmodul, das die das GPS unterstützende Empfangs- und Auswerteelektronik aufweist, wobei das Navigationsmodul in einem Kombinationsinstrument untergebracht ist, dessen gemeinsames Gehäuse weitere Einzelinstrumente umfaßt, wobei die Einzelinstrumente andere Fahrzeugparameter erfassen und zur Anzeige bringen.9. Navigation instrument according to one of the previous ones Claims characterized by a Navigation module that supports the GPS Receiving and evaluation electronics, which Navigation module in a combination instrument is housed, the common housing more Includes individual instruments, the individual instruments record other vehicle parameters and display them bring. 10. Navigationsinstrument nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschubfach für den Fahrer zugänglich im Gehäuse des Kombinationsinstrumentes untergebracht ist.10. Navigational instrument according to one of the previous ones Claims, characterized in that the Slot for the driver accessible in the housing of the Combination instrument is housed.
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