DE69833679T2

DE69833679T2 - Verfahren zur verwendung von speichern zur fahrzeugnavigationshilfe

Info

Publication number: DE69833679T2
Application number: DE69833679T
Authority: DE
Inventors: Serge Verron; Berhardt Klein; Thomas Konrad
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: JP2001513206A; WO1999034343A1; EP0962005A1; US6374175B1; DE69833679D1; EP0962005B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwendung von Datenspeichern, insbesondere zur Navigationshilfe von Fahrzeugen, das eine bidirektionale Verbindung zwischen einer mit einem sogenannten lokalen Datenspeicher ausgerüsteten Sende- und Empfangseinrichtung und einem mit einem sogenannten zentralen Datenspeicher ausgerüsteten Server verwendet, wobei die Datenspeicher unter anderem geographische Daten, wie Straßenklasse, Straßennummer, Ort und Richtung enthalten.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Gerät, das Mittel zur Information eines Benutzers, einen Prozessor zur Verwaltung dieser Informationsmittel, sowie eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Nachrichten enthält, die in der Lage ist, mit einer zentralen Datenbank, gesteuert durch den Prozessor, Daten auszutauschen, um Informationen anzufordern und zu erhalten.
Ein Navigationsgerät für Fahrzeuge, das eine bidirektionale Verbindung verwendet, ist aus dem Dokument DE 196 08 538 bekannt. In diesem Dokument erhält das Gerät über einen Empfänger verschlüsselte, entsprechend der Ortslage des Senders ausgewählte Auskünfte und übermittelt einer zentralen Datenbank über einen Sender eine Anforderung für einen Schlüssel zum Entschlüsseln der verschlüsselten Auskünfte.
Bei solchen Geräten ist es nachteilig, daß sie relativ langsam sind, daß die Übertragungskanäle überlastet werden können und daß der Übertragungsaufwand hoch ist, da die Informationen den Benutzern in voller Länge gesendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist es, im Rahmen einer besonderen Verschlüsselungsweise der Nachrichten, ein Gerät zu schaffen, das leistungsfähiger ist und das weniger Speicherkapazität erfordert.
Hierzu, wobei davon ausgegangen wird, daß eine Nachricht in der Form von Referenznummern empfangen wird, die jeweils ein Nachrichtenstandardelement einer Nachricht bezeichnen, das in einer lokalen Datenbank vermutet wird, wenn dann eine Nachricht mit Referenznummern empfangen wird, werden die Nachrichtenstandardelemente, die den Referenznummern entsprechen, in der lokalen Datenbank gesucht und, falls ein gesuchtes Nachrichtenstandardelement sich in der Datenbank nicht befindet, wird eine Anforderung an den Server gesendet, worauf dieser als Antwort das fehlende Element liefert, und die Nachricht wird dann weiter bearbeitet.
Bei einem Gerät, wobei davon ausgegangen wird, daß eine Nachricht in der Form von Referenznummern empfangen wird, die jeweils ein Nachrichtenstandardelement einer Nachricht bezeichnen, der Art, daß vermutet wird, daß der Prozessor, in Abhängigkeit der jeweiligen empfangenen Referenznummer, in einer lokalen Datenbank das Nachrichtenstandardelement findet, das der jeweiligen Referenznummer entspricht, wobei die lokale Datenbank eine begrenzte Menge von Nachrichtenstandardelementen enthält, so daß für einige Referenznummern das entsprechende Nachrichtenelement in der lokalen Datenbank nicht vorhanden ist, und wobei der Prozessor über Mittel verfügt, um mit Hilfe der Sende- und Empfangseinrichtung einen Datenaustausch zwischen dem Prozessor selbst und der zentralen Datenbank in der Art durchzuführen, daß das fehlende, der Referenznummer entsprechende Nachrichtenstandardelement geliefert wird.
Besondere Ausführungsarten der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 3 bis 7.
Diese Ausgestaltungen, sowie weitere detailliertere Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschrei bung eines Ausführungsbeispiels, das nicht einschränkend ist, verdeutlicht.
Es zeigen:
1 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gerätes,
2 eine detailliertere Darstellung des Geräteteiles, das die Erfindung betrifft, sowie die Verbindungen mit den übrigen Teilen des Gerätes.
Das nachfolgend beschriebene Gerät ist ein Funkempfänger zum Empfangen und zur Verarbeitung von Navigationssignalen. Selbstverständlich würde der Fachmann wissen, wie diese Beschreibung für ein beliebiges Gerät zum Empfangen und zur Verarbeitung von Navigationssignalen, zum Beispiel für ein unter dem Namen "CARIN" bzw. "SOCRATES" bekanntes Navigationsgerät, angepaßt werden kann. Es versteht sich, daß die Erfindung im Rahmen eines beliebigen Standards, der entsprechende Merkmale vorschreibt, insbesondere in einem Übertragungssystem für Navigationsdaten über das Mobilfunksystem GSM, zur Anwendung kommen kann.
Der Empfänger in 1 weist, beginnend mit einer Antenne 1, eine Einrichtung 2 ("Tuner"), die einen Abstimmungskreis und eine Frequenzumsetzungsschaltung enthält, sowie weiter eine Einrichtung 3, die einen Zwischenfrequenzverstärker und einen Demodulator enthält, und einen Audioverstärker 4 mit einem nachgeschalteten Lautsprecher 5, auf.
Der Empfänger enthält darüber hinaus ein Sende- und Empfangsteil 23, das wie ein Mobilfunktelefon, zum Beispiel im System GSM, mit der eigenen Antenne 22 aufgebaut ist und das außerdem ein integriertes Modem zur Übertragung von digitalen Daten enthält.
Straßenverkehrsnachrichten werden integriert in bestimmten digitalen Signalen, die der Empfänger erhält, z. B. "drei Km Stau bei der Stadteinfahrt in Rambouillet". Eine Nachricht besteht aus einer Zusammensetzung von Referenznummern, die jeweils ein in einer Speicherzelle des Empfängers vorhandenes Nachrichtenstandardelement bezeichnen, das z. B. den Ort eines Ereignisses, die Richtung der betreffenden Strecke, usw. beschreibt.
Um die Navigationsnachrichten verarbeiten zu können, enthält der Empfänger ein Modul 14, welchem die über Funk empfangenen Daten über einen Bus 21 zugeführt werden, damit sie ausgewertet und gegebenenfalls gespeichert werden, sowie Mittel zur Information eines Benutzers, in diesem Fall das Audioverstärkersystem 4 mit dem nachgeschalteten Lautsprecher 5, um Nachrichten in Sprachform ausgeben zu können und eine Schnittstelleneinrichtung 18 für den Eingang und den Ausgang, die mit einer Anzeige 10, zum Beispiel mit einem Bildschirm mit Flüssigkristallen, verbunden ist, um Nachrichten in Schriftform anzeigen zu können. Um eine interaktive Bedienbarkeit durch den Benutzer gewährleisten zu können, ist die Eingang-Ausgang-Schnittstelle 18 mit einer Bedientastatur 12 verbunden.
Ein Nachrichtenstandardelement muß so verarbeitet werden, daß es sprachlich bzw. schriftlich ausgibt, worum es geht. Hierzu ist ein Datenspeicher vorgesehen, in dem zugeteilt zu jedem Nachrichtenstandardelement eine nicht verschlüsselte Information gespeichert ist, z. B. in der Form von ASCII-Kodierungen der Zeichen eines Teiles einer zu editierenden Nachricht bzw. in der Form der Sequenz von Phonems (zur Erinnerung ein Phonem ist eine Lauteinheit einer Sprache), die dem Nachrichtenstandardelement entspricht.
Das Verfahren, das für die Verwaltung des Datenspeichers verwendet wird, läuft wie folgt ab: wenn eine Nachricht mit Referenznummern empfangen wird, wobei mindestens eine einer geographischen Angabe entspricht, wird die Angabe, die dieser Referenznummer entspricht, in dem lokalen Datenspeicher gesucht und wenn sie dort nicht vorhanden ist, wird ein Anruf zum Server ausgelöst, worauf letzterer als Antwort die fehlende Angabe überträgt, diese Angabe wird in dem lokalen Datenspeicher gespeichert und die Nachricht kann dann verarbeitet werden. Vorteilhafterweise wird das Verfahren für geographische Daten angewendet, kann jedoch ebenfalls für jede andere Art von Daten verwendet werden.
Der Modul 14 in 2 enthält einen Prozessor 7, der Steuerungssignale erzeugt und die Signale verarbeitet, die aus den verschiedenen Einrichtungen kommen, mit denen er über einen Bus 21 verbunden ist. Der Modul 14 enthält außerdem mehrere Datenspeicher, einen flüchtigen, sogenannten "RAM"-Speicher 9 zum Speichern von Daten, die zu einem bestimmten Zeitpunkt Gültigkeit haben, einen nicht-flüchtigen Speicher 8, z. B. vom sogenannten Typ "Flash", zum Speichern von Vokabularbeschreibungen, die für eine bestimmte Sprache durch die Norm endgültig festgelegt sind, und zwar jeweils zugeteilt zu der zugehörigen Referenznummer. Der Datenspeicher 8 ist zum Speichern unter anderem von sogenannten geographischen Daten, wie Klasse und Nummer einer Straße, Ort, Richtung, usw. vorgesehen. Der Datenspeicher 8 kann aus zwei Bereichen bestehen, wobei der eine Bereich im Fertigungswerk vor Auslieferung geladen wird und der andere Bereich nach Wunsch über eine Funkverbindung geladen wird.
Der Prozessor 7 wählt die digitalen Daten aus und bereitet sie auf, z. B. eine Sequenz von auf dem Anzeigebildschirm zu editierenden ASCII-Zeichen 10 bzw. von Symbolen, denen jeweils ein Phonem zugeteilt wurde, so daß ein an sich bekannter Modul 20 zur Sprachsynthese Signale dem Audioverstärker 4 weitergeben kann.
Der Sende- und Empfangsmodul 23 ist über den Bus 21 mit dem Prozessor 7 verbunden und ist in der Lage, durch den Prozessor gesteuert, Nachrichten mit einer zentralen Datenbank auszutau schen, um Informationen anzufordern und zu erhalten. Dem Fachmann ist bekannt, wie ein solcher Modul ausgeführt wird.
Für einige Navigationsnachrichten wird davon ausgegangen, daß der Prozessor in der lokalen Datenbank in Abhängigkeit einer Referenznummer ein, einem dieser Referenznummer entsprechenden Text angebendes Wort finden kann, um es auf dem Bildschirm anzuzeigen bzw. es über den Lautsprecher auszugeben. Die lokale Datenbank enthält jedoch eine begrenzte Menge von Nachrichten, so daß für einige digitale Worte das zugehörige Nachrichtenelement in dem Datenspeicher nicht vorhanden ist. Der Prozessor verfügt über Mittel, d. h. über ein Programm zur Steuerung des Sender-Empfängers 23, in der Art, daß er einen Datenaustausch zwischen dem Prozessor selbst und der zentralen Datenbank steuern kann, um das fehlende Nachrichtenelement zu erhalten, das einer Referenznummer entspricht.
Ein Beispiel für einen Ablauf ist das folgende:

– Schritt 1: es wird eine Nachricht bezüglich eines Ortes, dessen Referenznummer 100 ist, empfangen,
– Schritt 2: die Referenznummer 100 ist in einem Datenspeicher des Empfängers nicht bekannt, letzterer fordert dann Informationen beim Server an,
– Schritt 3: die Angaben, die der Referenznummer 100 entsprechen, werden dem Empfänger übermittelt,
– Schritt 4: der Empfänger speichert die Daten in seinem RAM-Speicher 9 bzw. in dem zu diesem Zweck vorbehaltenen Bereich des Flash-Speichers 8, und bearbeitet anschließend die beim Schritt 1 erhaltene Nachricht,
– Schritt 5: eine neue Nachricht wird empfangen, die ebenfalls den Ort 100 betrifft,
– Schritt 6: der Datenspeicher enthält nunmehr den Ort 100; der Empfänger durchsucht seinen Datenspeicher, erkennt, daß der Ort 100 bereits vorhanden ist, und die Nachricht wird sofort weiter verarbeitet.

In der Praxis werden die Nachrichten vom Server zum Empfänger über einen als "SMS channel" bezeichneten Kanal übermittelt; die Informationsanforderungen vom Sender-Empfänger werden über den gleichen Kanal bzw. über einen als "Bearer service channel" bezeichneten Kanal gesendet; die angeforderten Daten werden wahlweise über einen der beiden Kanäle übermittelt.
Ein Gerät wird vom Hersteller entweder mit einem leeren Datenspeicher oder mit einem teilweise geladenen Datenspeicher ausgeliefert, das Gerät verfügt über Mittel, d. h. über ein in einem Datenspeicher des Prozessors 7 gespeichertes Programm zum Laden, in Verbindung mit einer externen Datenbank, des Datenspeichers 8 mit Nachrichtenelementen, die Referenznummern entsprechen und die vorteilhafterweise ständig im lokalen Datenspeicher vorhanden sein sollten. Kriterien, um die Nützlichkeit der Elemente im lokalen Datenspeicher zu schätzen, sind z. B.: Element, das am häufigsten gebraucht wird, das zuletzt gebraucht wurde, das üblicherweise gebraucht wird, usw. Um die Nachrichtenelemente zu erhalten, kann der Prozessor z. B. eine Datenbank verwenden, die bei einem Händler vorhanden ist und die für die Erstladung der Geräte durch diesen Händler vorgesehen ist, er kann aber auch den Sender-Empfänger 23 für einen Datenaustausch mit der zentralen Datenbank des Servers verwenden.
Andere Mittel, die ebenfalls aus einem in einem Datenspeicher des Prozessors 7 gespeicherten Programm bestehen, sind vorgesehen, um Verwaltungsdaten des Datenspeichers zu speichern und so zu einer dynamischen Verwaltung der Elemente in diesem Datenspeicher zu gelangen. Eine dynamische Verwaltung besteht darin, mittels eines Datenaustauches mit dem Server und anhand der in der zentralen Datenbank enthaltenen Daten, zu entscheiden, welche Elemente gelöscht werden sollen, wenn der Datenspeicher voll ist, und welche Elemente über eine Aktualisierung ersetzt werden sollen. Die Verwaltungsdaten sind z. B. die Datumsangaben, welche die im Datenspeicher gespeicherten Elemente betreffen: Datum der ersten Verwendung, Datum der letzten Verwendung, usw. bzw. Auskünfte betreffend die Verwendung der Elemente: Reihenfolge, in der sie empfangen worden sind, Reihenfolge, in der sie verwendet wurden, Verwendungshäufigkeit, usw.
Es versteht sich, daß je nach Gerätekategorie eine besondere Auswahl getroffen werden kann:

– einfache Geräte: kein Datenspeicher vorhanden, die Daten werden bei jedem Vorgang beim Server angefordert,
– mittelwertige Geräte: wenig Datenspeicher vorhanden, die am häufigsten verwendeten Daten werden gespeichert, um den Kommunikationsaufwand zu reduzieren,
– hochwertige Geräte: ausgedehnter Datenspeicher mit vollständiger Datenbank vorhanden, vertretbar z. B. wenn bereits eine Datenbank auf "CD-ROM" vorgesehen ist, so daß der Verbindungsaufwand am stärksten reduziert wird.

Claims

Verfahren zur Verwendung von Datenspeichern, das eine bidirektionale Verbindung zwischen einer mit einem sogenannten lokalen Datenspeicher ausgerüsteten Sende- und Empfangseinrichtung und einem mit einem sogenannten zentralen Datenspeicher ausgerüsteten Server verwendet, wobei die Datenspeicher unter anderem geographische Daten wie Straßenklasse, Straßennummer, Ort und Richtung enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß, wobei davon ausgegangen wird, daß eine Nachricht in der Form von Referenznummern empfangen wird, die jeweils ein Nachrichtenstandardelement einer Nachricht bezeichnen, das in einer lokalen Datenbank (8, 9) vermutet wird, wenn dann eine Nachricht mit Referenznummern empfangen wird, die Nachrichtenstandardelemente, die den Referenznummern entsprechen, in der lokalen Datenbank gesucht werden und, falls ein gesuchtes Nachrichtenstandardelement in der Datenbank nicht vorhanden ist, eine Anforderung an den Server gesendet wird, worauf dieser als Antwort das fehlende Element liefert, und die Nachricht wird dann weiter bearbeitet.
Gerät, das Mittel (5, 10) zur Information eines Benutzers, das einen Prozessor (7) für die Verwaltung dieser Informationsmittel, sowie einen Sender-Empfänger (22, 23) von Nachrichten aufweist, der in der Lage ist, gesteuert durch den Prozessor (7), einen Datenaustausch mit einer zentralen Datenbank durchzuführen, um Informationen anzufordern und zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß, wobei davon aus gegangen wird, daß eine Nachricht in der Form von Referenznummern empfangen wird, die jeweils ein Nachrichtenstandardelement einer Nachricht bezeichnen, der Art, daß unterstellt wird, daß der Prozessor entsprechend der jeweiligen empfangenen Referenznummer das Nachrichtenstandardelement, das der jeweiligen Referenznummer entspricht, in einer lokalen Datenbank (8, 9) findet, wobei die lokale Datenbank eine begrenzte Menge von Nachrichtenstandardelementen enthält, so daß für einige Referenznummern das entsprechende Nachrichtenelement in der lokalen Datenbank nicht vorhanden ist, und wobei der Prozessor über Mittel verfügt, um mit Hilfe der Sende- und Empfangseinrichtung (22, 23) einen Datenaustausch zwischen dem Prozessor selbst und der zentralen Datenbank in der Art durchzuführen, daß das fehlende, der Referenznummer entsprechende Nachrichtenstandardelement geliefert wird.
Gerät gemäß Patentanspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (7) über Mittel verfügt, um in einer Anfangsphase, in der die lokale Datenbank (8, 9) nicht alle notwendigen Informationen enthält, in Verbindung mit einer externen Datenbank das Laden der lokalen Datenbank (8, 9) mit Nachrichtenelementen, die Referenznummern entsprechen, die vorteilhafterweise in der lokalen Datenbank vorhanden sein sollten, auszuführen.
Gerät gemäß Patentanspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anfangsphase, in der die lokale Datenbank nicht alle notwendigen Informationen enthält, der Prozessor (7) den Sender-Empfänger (22, 23) und die zentrale Datenbank benutzt, um Nachrichtenelemente zu erhalten.
Gerät gemäß Patentanspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät über Mittel verfügt, um Verwaltungsdaten der Datenbank (8, 9) zu speichern und um eine Aktualisierung, falls eine solche notwendig wird, mit Hilfe eines Datenaus tausches mit dem Server und auf der Basis der in der zentralen Datenbank enthaltenen Daten, auszuführen.
Gerät gemäß Patentanspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Verwaltungsdaten Datumsangaben enthalten.
Gerät gemäß Patentanspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Verwaltungsdaten Datumsangaben bezüglich der Elemente im Datenspeicher und/oder Auskünfte über die Verwendung dieser Elemente, wie die Reihenfolge, in der sie empfangen wurden, die Reihenfolge, in der sie verwendet wurden, und ihre Verwendungshäufigkeit, enthalten.