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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Computersystem, das dafür ausgelegt
ist, fahrzeugassoziierte Computerprogramme auszuführen, wie
zum Beispiel ein Fahrzeugnavigationsprogramm, und das eine fahrzeugassoziierte
Basisstation in Eingriff mit einer lösbaren Frontplatte umfaßt, wobei
die Frontplatte in bezug auf einen Teil der Basisstation oder die
gesamte Basisstation für
Antidiebstahl ausgelegt ist, wobei die Frontplatte datenorientierte
Einrichtungen umfaßt,
die mit dem Datenverarbeitungssystem der Basisstation kooperieren
und die dafür
ausgelegt sind, in einem abgelösten
Zustand der Frontplatte eine eigenständige Datenspeicherfunktion
zu erfüllen,
und wobei die Frontplatte weiterhin eine Kommunikationseinrichtung
zur festverdrahteten Anbringung an eine außerhalb des Fahrzeugs befindliche
Computereinrichtung aufweist.
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Navigationssysteme
in Fahrzeugen werden in modernen Autos immer häufiger. Ein Benutzer kann ein
beabsichtigtes Ziel spezifizieren, woraufhin das Computersystem
eine optimale Route berechnet und während des nachfolgenden Fahrens
die Benutzerperson bezüglich
verschiedener Aspekte der zu nehmenden Route instruiert, wie zum
Beispiel zu nehmende Abbiegungen, interessierende Punkte, die besucht
werden können,
und anderes. Ungeachtet der wachsenden Kompliziertheit und Verarbeitungsleistung
von Fahrzeugcomputersystemen kann jedoch die tatsächliche
Planung mehr Zeit in Anspruch nehmen, als dem Benutzer zur Verfügung steht
oder ihm erlaubt ist zu verbringen. Außerdem kann die Planung der
Route im Voraus in einem PC oder dergleichen sogar noch mehr Zeit
erfordern, wenn die Planung einen Dialog zum Zwecke der Optimierung
oder des Abrufens von Bildern aus einer Hintergrunddatei erfordern
würde.
Dies zeigt deutlich die Unzweckmäßigkeit,
eine komplizierte Art von Routenplanung in dem Kraftfahrzeug selbst
ausführen
zu müssen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist folglich u.a. die Überwindung
der beschriebenen Unzweckmäßigkeiten.
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Das
Fahrzeugcomputersystem sollte vorzugsweise einen bestimmten ablösbaren Teil
aufweisen, der physisch mit einem abgesetzten Computer ausgetauscht
werden könnte
und der vom Benutzer unmittelbar als zu dem Fahrzeugcomputersystem gehörend erkannt
werden könnte,
im Gegensatz zu Vielzweck-Datenträgern wie zum Beispiel Disketten oder
Halbleiterspeichermodulen. Ferner hat der Erfinder der vorliegenden
Erfindung erkannt, daß Fahrzeugradio-Frontplatten
des Stands der Technik bereits verschiedene Teile, die für den Ansatz
notwendig waren, unterbringen würden.
Das Andocken einer solchen ablösbaren
Frontplatte an der Kraftfahrzeug-Basisstation ist ein Vorgang, der
sowieso durchgeführt
werden sollte, so daß keine
zusätzliche Aktivität in dem
Fahrzeug notwendig sein würde.
Die Kombination des Ladens einer abgesetzt berechneten Route mittels
einer „reisenden" Frontplatte in das Basissystem
erzeugt offensichtlich viel Synergie.
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Das
US-Patent 5,794,164 an Beckert et al. beschreibt nun ein Fahrzeugcomputersystem,
das Fahrzeugnavigations- und andere Programme ausführt, und
das eine ablösbare
Frontplatte, die im abgelösten
Zustand ein tragbares HF-Gerät
zur Bereitstellung von Funk- und Kommunikationsfähigkeiten darstellt. Die Ausführung des
Fahrzeugnavigationsprogramms ist jedoch auf die Basisstation an
sich beschränkt.
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Ferner
beschreibt gemäß den Merkmalen des
Oberbegriffs von Anspruch 1
DE 198 03 178 A1 ein Kraftfahrzeugradio mit
einer ablösbaren
Antidiebstahl-Frontplatte mit einer Anzeigeeinrichtung, elektronischer
Verarbeitung, Speicherung und einer Schnittstelle zu der Basisstation,
um in einem abgelösten
Zustand einen persönlichen
digitalen Assistenten darzustellen. Letzterer kann abgelöst und dann
an einen PC angeschaltet werden, um zum Beispiel Steuerprogramme
für die
Radiofunktion oder Geschäftstermine
für die
PDA-Funktion zu laden.
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Weiterhin
beschreibt
DE 199
39 433 A1 ein Kraftfahrzeugradio mit einer ablösbaren Frontplatte, die
in einem abgelösten
Zustand zum großen
Teil eigenständig
funktionsfähig
ist, um komprimierte digitale Audiodaten wiederzugeben, und die
eine PC-Schnittstelle zum Lesen von Chipkarten aufweist. Offensichtlich
ist dann die Frontplatte der „Master" für die Chipkarten.
Der Text dieser Anmeldung wurde im folgenden in modifizierter Form
als Ausgangspunkt für
die Offenlegung der vorliegenden Erfindung benutzt.
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In
FR-2 726 382-A1 wird ein On-Board-Fahrzeuginformationssystem beschrieben,
das ein Informationsmodul umfaßt,
das in einem Fahrzeug installiert ist, wie zum Beispiel ein Funktelefon
oder ein Navigationssystem, und das Daten erzeugen und speichern
und auf der Basis dieser Daten Informationen an eine tragbare Einrichtung
abliefern kann, die Mittel zum Speichern dieser Informationen umfaßt.
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Tatsächlich betrachtet
keine dieser Literaturstellen die Übertragbarkeit von abgesetzt
dargestellten Navigationsroutendaten zu dem Kraftfahrzeug-Computersystem
durch Speichern dieser in einer ablösbaren Frontplatte, wobei die
Routendaten durch Ausführung
eines Routenplanungsprogramms in einer außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Computereinrichtung
erzeugt werden.
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Gemäß einem
ihrer Aspekte ist die Erfindung nun dadurch gekennzeichnet, daß die datenorientierten
Einrichtungen der Frontplatte eine Speichereinrichtung darstellen,
die Routendaten speichert, die durch Ausführung eines Routenplanungsprogramms in
der außerhalb
des Fahrzeugs angeordneten Computereinrichtung erzeugt werden, und
die Stromversorgung nur zum Lesen oder Schreiben darin benötigt, so
daß die
Frontplatte keine On-Board-Stromversorgung
aufweist und in bezug auf die Basisstation, die als Master wirkt,
eine Slave-Station ist, und daß das
Kraftfahrzeug-Computersystem dafür
ausgelegt ist, auf der Basis dieser Routendaten das Fahrzeugnavigationsprogramm
auszuführen.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeug-Computersystems
nach Anspruch 3.
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Diese
und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden im folgenden
ausführlicher
mit Bezug auf die Offenlegung bevorzugter Ausführungsformen und insbesondere
in bezug auf die angefügten Figuren
besprochen. Es zeigen:
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1 ein
Gesamtblockschaltbild des Kraftfahrzeug-Computersystems;
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2 ein
Blockschaltbild der Frontplatte (nicht innerhalb des Schutzumfangs
von Anspruch 1), an einen PC angedockt;
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3 eine
Flußdiagrammausführungsform des
Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
ein Gesamtblockschaltbild des Kraftfahrzeug-Computersystems. Die
Basisstation 1 ist permanent in dem Kraftfahrzeug installiert,
während
die Antidiebstahl-Frontplatte 2 elektrisch durch die Schnittstelle 3 an
die Basisstation anschaltbar ist. Ohne die Frontplatte ist die Basisstation
mit begrenzter Funktionalität
betriebsfähig.
Wie gezeigt, umfaßt die
Frontplatte eine visuelle Anzeige 4 und Steuerelemente 5,
wie zum Beispiel Tasten, Schalter und dergleichen. Mit der Schlaufe 14 kann
die abgelöste Frontplatte
per Hand getragen werden. Die elektromechanische Anordnung des Eingreifens
und Ausgreifens der Frontplatte und (je nach Fall) verschiedener
Steuerelemente dieser kann den Lehren des Standes der Technik entsprechen.
Bei Eingriff können
die Datenverarbeitungseinrichtungen der Frontplatte mit der Basisstation
in Wechselwirkung treten, und insbesondere um deshalb eine Speichereinrichtung
zu bilden, die programmierte Routendaten zur Verwendung beim nachfolgenden
Führungsbetrieb speichert,
können
die Steuerelemente 5 für
verschiedene Zwecke verwendet werden, wie zum Beispiel die, die
eine Radiofunktionalität
betreffen bzw. das Aktivieren des Führungsprogramms. Weiterhin
besitzt die Frontplatte eine zweite Schnittstelle 7 zur
Anschaltung an einen abgesetzten Computer, wie zum Beispiel einen
PC, oder an andere Datenwellen, die Hardware gemäß dem Stand der Technik sein
können.
Durch Wählen
eines entsprechenden kompatiblen Verbinderstandards für die Schnittstelle 3 der Frontplatte 2 kann
diese Schnittstelle 3 zur Anschaltung an die Basisstation 1 und
auch an den obigen abgesetzten (Personal) Computer oder andere Datenquellen
verwendet werden, wodurch die zweite Schnittstelle 7 überflüssig wird.
Der Kürze
halber wurde das Kraftfahrzeug an sich in der Figur nicht gezeigt.
Es ist wohlbekannt, daß ein
solches Kraftfahrzeug auf verschiedene Weisen mit dem Computer kooperieren
kann, wie zum Beispiel durch Bereitstellung einer Stromversorgung,
GPS-Positionsbestimmungssignale und andere solche Aspekte, die Fachleuten
bekannt sind.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild der Frontplatte 2, an einen PC 22 angedockt.
Das zentrale Element ist die Mikrosteuerung 8, die im abgelösten Zustand
autonom ist, um die Funktionalität
der Frontplatte zu steuern. Die Mikrosteuerung ist mit den Eingabeelementen 5,
der visuellen Anzeige 4 und dem lokalen Bus 18 verbunden.
Letzterer schaltet an den Hauptspeicher 9 an, der genug
Kapazität
zum Speichern der erforderlichen Daten und möglicherweise des Programms
zum Erfüllen
des beabsichtigten Funktionalitätsniveaus
und insbesondere zur Ermöglichung
der Führung
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist. Die Daten in dem Hauptspeicher 9 können durch
entsprechende DMA-Austausche zur Kommunikation mit der Schnittstelle 7 und
gegebenenfalls über
weitere Peripheriegeräte,
wie zum Beispiel einem Digital/Analog-Umsetzer 10, einem
Verstärker 11 und
einem Lautsprecher oder Kopfhörerstecker 6 für Audioausgabe
gelesen oder geschrieben werden. Die Stromversorgung wird durch
die Batterie 12 repräsentiert,
die durch transiente Verbindung mit dem Stromumsetzer 13 wiederaufladbar
ist. Angesichts der Kosten (wiederaufladbarer) Batteriestromversorgung
wird jedoch eine Stromversorgung durch eine (nicht gezeigte) Verbindung
mit dem PC 22 bevorzugt.
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Ferner
ist die Schnittstelle 7 mit einer passenden Schnittstelle 20 des
PCs 22, der weiterhin eine Tastatur 26 und ein
Anzeigegerät 24 aufweist, lösbar verbunden
gezeigt. Die physische Anordnung der Schnittstelle 7 wurde
in 1 gezeigt. Die weitere Anordnung des PCs 22,
die zum Beispiel durch seinen internen Bus, Prozessor, ROM/RAM,
Maus und verschiedene andere Komponenten und Peripheriegeräte repräsentiert
wird, kann dem Stand der Technik folgen und wurde deshalb nicht
ausführlicher gezeigt.
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Gemäß verschiedener
Modifikationen des obigen Aufbaus kann die ablösbare Frontplatte 2 weniger
Einrichtungen aufweisen, indem zum Beispiel die Ausgangsaudiokanalelemente 6, 10, 11 weggelassen
werden. In einem solchen Fall kann auch die On-Board-Stromversorgung 12 weggelassen
werden, da die datenorientierten Einrichtungen in einem abgelösten Zustand
nur minimal oder überhaupt
keinen Strom benötigen.
Die Mikrosteuerung 8 kann sich in einem Standby-Zustand
befinden und die Datenhaltefähigkeit
der Speicherung 9 kann je nach Entwurf mehrere Tage oder
mehr betragen. Natürlich kann
die Frontplatte 2 durch ihre Null-Strom-Beschaffenheit
kostengünstig
und leicht werden. Tatsächlich
wäre bei
einer kostengünstigen
Realisierung eine Nur-Speicherungs-Einrichtung
bezüglich
der vorliegenden Erfindung vorhanden, die Strom nur zum Lesen oder
Schreiben darin benötigt.
Im allgemeinen ist die Frontplatte 2 dann entweder gegenüber der
Basisstation 1 oder dem PC 22, die bzw. der als
Master operiert, eine Slave-Station.
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3 zeigt
eine Flußdiagrammausführungsform
des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung. Im Block 30 beginnt die Funktionsweise durch physisches
Verbinden der Schnittstellen 7, 20 und Starten
des PCs 22. Im Block 32 wird das Navigationsprogramm
geladen, wie zum Beispiel von der Festplatte, und weiterhin werden
die notwendigen Hardware-Softwareeinrichtungen der Prozedur zugewiesen.
Im Block 34 spezifiziert der Benutzer eine Anforderung
für das
Navigationsprogramm, eine Route von einem Startort zu einem Zielort
zu berechnen, und eine solche Anforderung kann möglicherweise verschiedene Sekundärinformationen
enthalten, wie zum Beispiel die beabsichtigte Uhrzeit oder der beabsichtigte
Tag der Reise, vorgeschlagene Reiseroutenzeiten bezüglich Zwischenstationen,
bestimmte Punkte, an denen vorbeigefahren oder die besucht werden
sollen, und anderes. Im Block 36 wird die Berechnung der
Route bewirkt und ihr Ergebnis wird angezeigt. Im Block 38 wartet
das System auf ein OK-Signal von dem Benutzer oder anderweitig.
Der Benutzer kann eine auseinandergehende Meinung über die
beste Route haben und zum Beispiel einen bestimmten Umweg vorschlagen,
nach zusätzlichen
Informationen, wie zum Beispiel einer Karte oder einer Fotografie
eines bestimmten Orts (die dann natürlich in der assoziierten Datenbank
gespeichert werden sollte) fragen oder weitere Wünsche spezifizieren (Block 34).
Danach geht das System wieder zum Block 36 über. Diese
Schleife kann mehrmals durchquert werden. Tatsächlich könnte ihre Struktur insofern
relativ kompliziert sein, als mehrere Subschleifen, Verzweigungen
usw. vorlägen,
dies wurde der Kürze
halber jedoch nicht weiter besprochen.
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Wenn
der Benutzer schließlich
zufrieden ist, werden die Routendaten in die Speicherung 9 geladen,
und im Block 40 wird die Frontplatte von dem PC 22 abgelöst und zu
dem beabsichtigten Kraftfahrzeug getragen und an die in dem betreffenden
Fahrzeug vorhandene Basisstation 1 angedockt. Im Block 42 wird
dann die berechnete Route aus dem Hauptspeicher 9 der Frontplatte
ausgelesen. Wenn mehr als eine Route gespeichert wurde, erfordert
dies eine entsprechende Auswahl durch den Benutzer. Wenn der Startpunkt
der berechneten Route nicht der GPS-Position des fraglichen Fahrzeugs
entspricht, muß möglicherweise
eine anfängliche
Strecke berechnet werden, diese Strecke ist gewöhnlich jedoch kurz, wie zum
Beispiel der Weg zur nächsten
Kreuzung oder zu der Ausfahrt eines großen Parkplatzes; dadurch wird
somit diese bestimmte Art von Routenplanung auf eine relativ rudimentäre Aktivität beschränkt. Man
beachte weiterhin, daß Routenberechnungen
häufig
vom Ziel in Richtung des Startpunkts voranschreiten, so daß die Zeitersparnisse
durch Ausübung
der Erfindung immer noch bemerkenswert sind. Im Block 44 erhält schließlich der
Fahrer das Abfahrsignal von dem System. Im Block 46 müssen möglicherweise
immer noch verschiedene Aktionen unternommen werden, wenn zum Beispiel
der Fahrer absichtlich von der berechneten Route abweicht, oder
wenn ein Verkehrsstau vorläge,
der beginnt, nachdem die ursprüngliche
Berechnung bewirkt wurde.
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Die
Benutzung der ablösbaren
Front zum Tragen der Routenplanungsdaten zu dem Kraftfahrzeug ist
nun vielfältig.
Der Kraftfahrzeugcomputer muß weder
auf Karteninformationen noch auf Routeninformationen zugreifen,
die durch eine Organisation des Rundfunktyps oder Internettyps bereitgestellt
werden könnten.
Dadurch wird es möglich,
jegliche Interaktion mit einer fernen Autorität wegzulassen. Dadurch wird
die Organisation kostengünstig und
es werden außerdem
relativ spezifische Anforderungen von einem Benutzer und/oder eine
komplexe Verhandlung mit dem Routenplanungssystem, je nach Fall,
möglich.
Tatsächlich
wird die minimale Ausführungsform
der Erfindung erreicht, wenn sich die zusätzlichen Einrichtungen auf
der ablösbaren Frontplatte 2 ausschließlich auf
Null-Strom-Speicherung
der Routendaten beschränken.
Die Verbindung mit dem PC 22 kann seriell sein, wie zum
Beispiel durch USB. Eine drahtlose Verbindung mit kurzer Reichweite
zu dem PC 22 ist machbar, erfordert aber eine zusätzliche
Stromquelle für
die ablösbare
Frontplatte 2. Die Einführung
von mehr Intelligenz in der ablösbaren
Front 2 ist dagegen mit den Architekturen der nächsten Generation
von Kraftfahrzeugradio-/-navigationssystemen vereinbar. Solche Systeme
werden tatsächlich
einen 32-Bit-Mikroprozessor in
der Front selbst umfassen.
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Bei
einer praktischen Ausführungsform
der Erfindung besitzt die verwendete Mikrosteuerung 8 typischerweise
einen eingebauten seriellen Kommunikationsport, der eine Kommunikationsschnittstelle mit
der Basisstation 1 bereitstellt. Dieser Port kann auch
für die
Kommunikation mit dem PC 22 verwendet werden. Dies ist
eine Alternative zu der Schnittstelle 7.
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Außer Routen
können
ferner auch andere Informationen von dem PC 22 über die
ablösbare
Front 2 durch eine entsprechende Speicherung solcher Informationen
in dem Hauptspeicher 9 der ablösbaren Front 2 aus
dem PC 22 zu der Basisstation 1 transferiert werden.
Solche Informationen können
zum Beispiel nicht nur Radio-/Navigationsdaten oder Verkehrsinformationen,
wie zum Beispiel Straßenarbeiten,
Orte, an denen Radarinstallationen zum Prüfen auf Geschwindigkeitsüberschreitungen aktiv
sind, eine Liste vom Benutzer eingegebener Ziele für einen Tag
usw., sondern auch allgemeinere benutzerspezifische Informationen,
wie zum Beispiel ein Adreßbuch
betreffen. Es ist klar, daß Informationen
auch in der umgekehrten Richtung transferiert werden können, d.h.
von der Basisstation 1 zu dem PC 22. Solche Informationen
können
zum Beispiel gefahrene Gesamtdistanz, besuchte Ziele, maximale Geschwindigkeit
usw. betreffen.