EP1800274B1 - Portabler computer für navigationsaufgaben - Google Patents

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EP1800274B1
EP1800274B1 EP05802726.9A EP05802726A EP1800274B1 EP 1800274 B1 EP1800274 B1 EP 1800274B1 EP 05802726 A EP05802726 A EP 05802726A EP 1800274 B1 EP1800274 B1 EP 1800274B1
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EP
European Patent Office
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computer
portable computer
reception
traffic information
use according
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP05802726.9A
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English (en)
French (fr)
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EP1800274A2 (de
Inventor
Martin Lauterbach
Maria-Dolores Dr. Rer. Nat. Soriano-Lopez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inventis GmbH
Original Assignee
Soriano-Lopez Maria-Dolores
Inventis GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Soriano-Lopez Maria-Dolores, Inventis GmbH filed Critical Soriano-Lopez Maria-Dolores
Publication of EP1800274A2 publication Critical patent/EP1800274A2/de
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Publication of EP1800274B1 publication Critical patent/EP1800274B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/091—Traffic information broadcasting
    • G08G1/093—Data selection, e.g. prioritizing information, managing message queues, selecting the information to be output
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/091—Traffic information broadcasting
    • G08G1/094—Hardware aspects; Signal processing or signal properties, e.g. frequency bands
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/02—Arrangements for relaying broadcast information
    • H04H20/08—Arrangements for relaying broadcast information among terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/53—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers
    • H04H20/55—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers for traffic information
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    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/53—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers
    • H04H20/61—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers for local area broadcast, e.g. instore broadcast
    • H04H20/62—Arrangements specially adapted for specific applications, e.g. for traffic information or for mobile receivers for local area broadcast, e.g. instore broadcast for transportation systems, e.g. in vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H2201/00—Aspects of broadcast communication
    • H04H2201/10—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system
    • H04H2201/13—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system radio data system/radio broadcast data system [RDS/RBDS]

Definitions

  • the invention relates to a designed for mobile use, portable computer for navigation tasks.
  • Such a portable computer contains at least one processor, at least one memory unit and at least one user interface and at least one externally accessible data interface. It can be temporarily operated without external power supply via a power supply located in the housing.
  • the computer has a built-in, suitable for map display screen as a user interface that allows color representations, a built-solid-state memory of at least 3 MB, which stores data without mechanically moving parts and without power supply preserves the memory contents.
  • the portable computer weighs less than 300 grams after removal of all tool-less parts that are not required for proper operation.
  • Small computers designed for mobile use can be used for navigation tasks in motor vehicles, other means of transportation and also for pedestrians.
  • these devices require information from the outside, such as the current geo-coordinates or motor vehicles information about the current traffic situation.
  • the coordinates can be determined via satellite receivers that use, for example, the Global Positioning System (GPS).
  • Traffic information is available via various information channels. This can be, for example, the Traffic Message Channel (TMC) or information offered via Internet or mobile radio.
  • Further navigation supporting data are eg Acceleration values in different axis directions or around different axes.
  • the aim is to simultaneously optimize the oppositely oriented parameters "low installation effort” and "high functionality".
  • the installation effort is determined by the number and complexity of the cables to be laid for power supply, antenna feed and data connection, by the compatibility of the required connections and by the space required and required structural changes to the vehicle.
  • the functionality is determined by the reception quality, which depends strongly on the orientation of the antennas or the usability of existing antenna signal lines. Further quality features are the fast availability, completeness and accuracy of the received information. In particular, when coupled via radio to the computer a timely operation of the receiver receiver is advantageous even before the coupling.
  • Previously known receiving elements or sensors are to be connected via various cables to the processing computer. Subsequent installation requires the installation of additional cables with vehicle - specific built - in components for a broadcast antenna and for the power supply and dependent on the type of computer used for navigation connectors and electrical interfaces for the forwarding of the acquired digital useful signal.
  • the EP 1 347 428 A1 discloses a commercially available handheld computer with a user interface, such as a touch screen, a processing unit, a memory, and a hardware interface.
  • a separate port device is connected to a single bidirectional host interface with the sole hardware interface of the handheld computer either via a patch cable or via an infrared link or via a radio link.
  • the connection device has hardware interfaces to which a position data receiver in the form of a GPS receiver module and a traffic data receiver in the form of an FM tuner with a downstream RDS decoder module are connected.
  • connection device uses a microprocessor to combine the digital data of the GPS receiver module and of the traffic data receiver into a single serial data signal stream which can be read in a memory area of the handheld computer in a decoder program.
  • the DE 100 08 454 A1 discloses a compact navigation device, in particular for use in the motor vehicle, in which commercially available devices are arranged in a housing frame, namely a mobile data processing unit, for example in the form of a personal organizer, a position determination unit in the form of a GPS receiver, a mobile phone and a separate Control unit with data input means in the form of a function key block.
  • a mobile data processing unit for example in the form of a personal organizer
  • a position determination unit in the form of a GPS receiver for example in the form of a personal organizer
  • a mobile phone for example in the form of a personal organizer
  • a separate Control unit with data input means in the form of a function key block.
  • the navigation device is connected to the vehicle electrical system and vehicle power, for example via the cigarette lighter. Furthermore, a coupling can be made to an existing car radio with RDS and TMC signals. The arrangement therefore assumes that the existing radio receiver can receive traffic information, eg, the Radio Data System (RDS), and has a suitable interface for transferring it to the one used Personal Organizer features. Finally, connections for the coupling of external antennas are provided. The TMC data from the existing car radio will be taken into account when calculating the recommended route.
  • RDS Radio Data System
  • the US 6 301 855 B1 discloses a designed for mobile use, portable computer for navigation tasks, namely a PDA in the housing a GPS receiver and a GPS antenna are integrated.
  • the PDA has a transceiver unit which is connected via a line to the processor of the PDA.
  • the function of the transceiver unit is to transmit navigation data to another PDA or to receive navigation data from the other PDA or to exchange it bidirectionally with a communication network.
  • the navigation data includes cartographic data including data on various locations and on the roads connecting the various locations.
  • the two PDAs exchange wirelessly via their respective transceiver units the navigation data and Position information. Data transmission between the two PDAs can be via infrared, RF, cellular, Bluetooth and microwave signals.
  • the invention has for its object to provide a designed for mobile use, portable computer for navigation tasks, the position and traffic information taken into account in the navigation.
  • the input data provided by the processor-controlled receiving unit for navigation includes information about the current geographical position, e.g. in the form of longitude and latitude coordinates, possibly acceleration values recorded with a corresponding sensor in the vehicle, as well as digital traffic information offered by traffic information centers via the Internet and radio.
  • the invention may also be used to receive further information, e.g. Weather information, to be used.
  • the navigation data is provided to small computers designed for mobile use, e.g. In the form of personal digital assistants (PDA) or powerful mobile phones provided via specially designed interfaces and further processed there for navigation tasks.
  • PDA personal digital assistants
  • powerful mobile phones provided via specially designed interfaces and further processed there for navigation tasks.
  • the navigation data required for the use of navigation systems are detected via corresponding receiving elements for radio signals or sensors.
  • receivers designed for retrofitting usually show a poorer quality of the delivered data compared to permanently installed systems, since compromises are made with regard to the reception properties.
  • the portable computer according to the invention is a combined device which has both the characteristics of a mobile small computer and the position receiver supported by a traffic information receiver.
  • the portable computer is a small handy computer for personal use, which contains the complete receiving unit with the necessary for an accurate traffic-dependent navigation traffic information receiving elements in combination with a position receiver firmly integrated in the computer case.
  • Small mobile computers designed for mobile use e.g. Personal Digital Assistants (PDA) and mobile phones are characterized by their handiness and increasingly also by their performance, whereby their inventive use as a navigation computer is possible.
  • PDA Personal Digital Assistants
  • a particular advantage lies in their mobile and versatile application possibilities.
  • Traffic information is provided by traffic information centers via various channels. This information can be retrieved via the Internet and thus also via a wireless mobile Internet access from the moving vehicle from the provided servers. In this case, the information from each participating receiver, e.g. Called individually via GPRS at arbitrary times. Since this function can already be fulfilled with available mobile telephones without additional technical effort, this approach initially appears cost-effective and simple. However, due to the data connection to be set up individually by each vehicle and with each request, this is quite complicated and thus very costly in the long run.
  • broadcasting In contrast to the point-to-point connection, broadcasting typically builds unidirectional links from many parallel points to many receiving points from one transmission point.
  • a typical broadcast is that of radio broadcasting a program to a large number of listeners.
  • Another typical feature of the broadcast connection is that the transmission is unidirectional from one sender to many receivers.
  • One particular type of broadcasting is unidirectional cell broadcasting in mobile radio cells. Again, information is transmitted from one transmitter to many receivers. It is different from bidirectional point-to-point data connections via mobile telephony, which usually also lead to significantly higher costs.
  • the invention is based on the reception of traffic information transmitted over the radio.
  • TPEG eg according to CEN ISO TS 18234 ff and ISO TS 24530 ff / www.tpeg.org
  • another Procedure can be used.
  • coding based on the TMC method will be replaced by TPEG coding, which eliminates certain limitations of the TMC method. It is also expected that the analog broadcast transmission as a carrier will be fully digitized, e.g. the DAB or the DVB-T method are replaced.
  • the analog FM broadcast signal is usually transmitted in the frequency range between 70 and 120 MHz.
  • the transmission over portable radio cells is realized with frequencies around 900 MHz, 1800 MHz or over 2000 MHz.
  • Digital radio (DAB) is for example in the ranges 174 MHz to 230 MHz and 1450 MHz to 1470 MHz.
  • the receiving element must be designed accordingly for these frequency ranges.
  • Geographic coordinates can be e.g. using position information receivers that use satellite systems such as GPS (Global Positioning System), Galileo or Glonass. Position receivers are currently mostly designed as receivers for the GPS system. Common devices have a serial interface for point-to-point connections.
  • GPS Global Positioning System
  • Galileo Galileo
  • Glonass Glonass
  • position information receivers which evaluate the signals of terrestrial reference transmitters instead of satellites. This happens e.g. by determining the distance to mobile radio transmitting stations from the signal propagation time and referencing the known geographical coordinates of the respective transmitting station.
  • the positioning receivers used for this purpose are currently even less accurate than the satellite-based versions.
  • the receiving unit comprises at least one receiving element for acceleration information, which is coupled to the computer-internal interface, and occupies no externally accessible data interface of the computer.
  • the detection and processing of the acceleration performed by the vehicle provides a possibility to computationally determine position changes.
  • the detected with an acceleration sensor Movement changes, starting from the last known motion vector, charged with the current distance to be traveled and from this closed to the vehicle position.
  • the measured acceleration is integrated over time. This results in the speed change over the same time in the direction of acceleration.
  • the vehicle speed results from the speed at the beginning of the integration and the calculated speed change.
  • a change in position can be calculated from the original position at the beginning of the measurement and the integral of the velocity over time. As long as the vehicle is on a given route, a change in position along this route can be assumed.
  • acceleration values in several axis directions or changes in angular velocity about several axes can in turn be measured acceleration values in several axis directions or changes in angular velocity about several axes and include in the calculation.
  • the acceleration in the direction of travel is determined more accurately.
  • FIGS. 1 a, 1 b and 2 Other advantages and effects will become apparent from the dependent claims and the following description of the FIGS. 1 a, 1 b and 2 :
  • a receiving unit (1) is integrated. This is provided for traffic information receiving elements (2) in combinations thereof with receiving elements for position (24) or position (24) and acceleration (48).
  • the broadcast signal of an antenna (28) is received via a radio receiver (34) ( Fig. 2 ).
  • a decoder (35) the digital traffic information obtained and forwarded via a digital interface (37) to an interface (50), which is designed as a computer-internal and externally inaccessible interface.
  • an interface (50) which is designed as a computer-internal and externally inaccessible interface.
  • a particularly compact design is achieved in that the receiving antenna (26) for position information (24) is integrated directly into the housing of the computer (5).
  • Fig. La and b show that the receiving unit (1) is combined with a computer (5) in a unit, for which the receiving unit occupies no free slot and no externally accessible interface of the computer (5).
  • the computer (5) in this embodiment at least a processor (8), a memory (6) and an operator interface (22). Advantages result from the fact that except an antenna connection no further cables are required.
  • the receiving element (2) with the antenna connection (28) is fitted in the housing which contains the computer (5) and is provided with the mobility characteristics defined above (weight, size, interfaces, mobile power supply, etc.), integrated.
  • the design is suitable as an I2C interface.
  • the invention provides that further externally accessible interfaces (7) and (15) or a slot for memory expansions (38) on the computer (5) are not occupied by the interface (37) of the receiving element (2).
  • the traffic information receiving element (2) is designed for analog broadcasting. It contains, as in Fig. 2 shown, an FM receiver (34), referred to as a tuner, and an RDS decoder (35).
  • Position information receivers particularly in the form of GPS receivers, are often designed to automatically execute and perform all of the arithmetic operations necessary to calculate the current latitude, longitude, and latitude coordinates from received Global Positioning System satellite signals with a standardized protocol to the receiving computer (5) forward.
  • the mobile computer (5) When equipped with a receiving element (48) this is also connected via interface (37) and (36) to the computer (5).
  • the mobile computer (5) When the mobile computer (5) is implemented with a receiving element (48) integrated directly inside the computer, it is connected via the computer-internal interface (50).
  • This sensor can e.g. in the case of the receiving element (48) be an acceleration sensor that detects accelerations in translational or rotational form for one or more axes. In this case, the data is evaluated to assist the position detection of the position sensing receiver, e.g. if he has no reception.
  • the direction of travel and speed changes are detected and forwarded to the computer (5), which is thus enabled, changes in position from the last known coordinates and the last known velocity vector by Calculation of the translational or rotary acceleration values.
  • a protective device is provided.
  • key combinations must be interrogated before the start of the data communication, which have been introduced as data into the computer (5) fixedly and immutable during production. Only after determining that they are authorized key combinations, the communication is unlocked.
  • the authorization of the key combinations occurs e.g. by registration and generation of a release key at the manufacturer, which allows a connection recording only in combination with the embossed in the production key combinations.
  • the receiving unit (1) with traffic information receiving elements (2) enable a method for combining the position data required for vehicle navigation with traffic information. This makes it possible to improve the navigation by including the traffic situation and thus the limitation of the driving speed on certain routes or even blocking certain routes in the route planning.
  • the procedure described below leads to an optimization of the route taking into account the traffic situation.
  • the cheapest route is first calculated and checked with the traffic information, if there are traffic problems on the determined route. If there are any disturbances, a reduced driving speed for the disturbed areas attributable to the reported traffic disturbances is assumed. This will now calculate a new route and check again if there are any traffic problems on the newly calculated route until there is no improvement the route guidance is more accessible.
  • the traffic disruptions of all routes in question can be taken into account. This offense is more memory intensive than the one described above.
  • a further method when using small portable computers (5) for navigation in the presence of traffic information, opens up the possibility - based on the distance to be covered and the desired time at which the route should be traveled - to determine the optimum departure time. For this purpose, a lead time can be added. This allows the determination of an appropriate alarm time point at which the computer (5), which need not be in the vehicle at this time, gives a signal reminding of the imminent start of the journey.
  • the traffic information used for the calculation is received via a receiving element (2). It is advantageous that the computer (5) is so easy to transport that the user can take him out of the vehicle so that he also registers the alarm message when he is not in the vehicle.
  • the alarm signal from the receiving unit (1) can also be sent as a short message with a coupled mobile radio unit to a mobile phone of the user, so that it is reminded of the journey, as soon as it makes sense due to planned route and traffic.
  • computer (5) and receiving unit (1) can remain in the vehicle.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen für den mobilen Einsatz konzipierten, portablen Computer für Navigationsaufgaben.
  • Ein derartiger portabler Computer enthält mindestens einen Prozessor, mindestens eine Speichereinheit und mindestens ein Benutzerinterface und wenigstens eine von außen zugängliche Daten-Schnittstelle. Über eine im Gehäuse befindliche Spannungsversorgung ist er temporär auch ohne externe Spannungsversorgung betreibbar. Der Computer weist einen eingebauten, für Kartendarstellung geeigneten Bildschirm als Benutzerinterface auf, der Farbdarstellungen ermöglicht, einen fest eingebauten Solid-State-Speicher von mindestens 3 MByte, der ohne mechanisch bewegliche Teile Daten speichert und ohne Spannungszufuhr den Speicherinhalt bewahrt. Der portable Computer wiegt nach Entfernung aller ohne Werkzeug lösbaren und für den bestimmungsgemäßen Betrieb nicht erforderlichen Teile weniger als 300 Gramm.
  • Kleine für einen mobilen Einsatz konzipierte Computer lassen sich für Navigationsaufgaben in Kraftfahrzeugen, anderen Fortbewegungsmitteln und auch für Fußgänger nutzen. Für die Navigation benötigen diese Geräte Informationen von außen, wie z.B. über die aktuellen Geo-Koordinaten oder bei Kraftfahrzeugen Informationen über die aktuelle Verkehrslage. Die Koordinaten lassen sich über Satellitenempfänger ermitteln, die z.B. das Global Positioning System (GPS) nutzen. Verkehrsinformationen stehen über verschiedene Infcrmationskanäle zur Verfügung. Dies können z.B. der Traffic Message Channel (TMC) oder auch über Internet oder Mobilfunk angebotene Informationen sein. Weitere die Navigation unterstützende Daten sind z.B. Beschleunigungswerte in verschiedenen Achsenrichtungen oder um verschiedene Achsen.
  • Mit der Verfügbarkeit kleinster Computer mit hoher Rechenleistung, die mit geringem Aufwand im Fahrzeug befestigt werden können und zunehmend auch als Computer für Navigationsaufgaben eingesetzt werden, kommen neue Anforderungen auf die zur Navigation erforderliche Peripherie zu. Hauptbedürfnisse sind einfache Installierbarkeit im Fahrzeug bei gleichzeitig zuverlässiger Funktionalität und einfacher Anwendbarkeit.
  • Ziel ist es, die gegensätzlich orientierten Parameter "geringer Installationsaufwand" und "hohe Funktionalität" gleichzeitig zu optimieren.
  • Der Installationsaufwand wird bestimmt durch die Zahl und Komplexität der zu verlegenden Kabel für Stromversorgung, Antennenspeisung und Datenanbindung, durch die Kompatibilität der erforderlichen Verbindungen und durch den Platzbedarf sowie erforderliche bauliche Änderungen am Fahrzeug.
  • Die Funktionalität wird bestimmt durch die Empfangsqualität, die stark von der Ausrichtung der Antennen oder der Nutzbarkeit vorhandener Antennensignalleitungen abhängt. Weitere Qualitätsmerkmale liegen in der schnellen Verfügbarkeit, Vollständigkeit und Fehlerfreiheit der empfangenen Informationen. Insbesondere bei Kopplung über Funk an den Computer ist eine rechtzeitige Betriebsaufnahme des Empfängers schon vor der Kopplung vorteilhaft.
  • Bisher bekannte Empfangselemente oder Sensoren sind über diverse Kabel an den weiterverarbeitenden Computer zu verbinden. Eine nachträgliche Installation erfordert eine Verlegung zusätzlicher Kabel mit fahrzeugtypabhängig angepassten Einbauelementen für eine Rundfunkantenne und für die Stromversorgung sowie vom Typ des zur Navigation verwendeten Computers abhängigen Steckverbindern und elektrische Schnittstellen für die Weiterleitung des gewonnenen digitalen Nutzsignals.
  • Die EP 1 347 428 A1 offenbart einen handelsüblichen Handheld Computer mit einem Benutzer-Interface, beispielsweise einem Touchscreen, einer Recheneinheit einem Speicher und einer Hardware-Schnittstelle. Eine separate Anschlusseinrichtung ist mit einer einzigen bidirektionalen Hostschnittstelle mit der einzigen Hardwareschnittstelle des Handheld Computers entweder über ein Verbindungskabel oder über eine Infrarotverbindung oder über eine Funkverbindung angeschlossen. Die Anschlusseinrichtung verfügt über Hardwareschnittstellen, an die ein Positionsdatenempfänger in Form eines GPS-Empfangsmoduls und ein Verkehrsdatenempfänger in Form eines FM-Tuners mit nachgeschaltetem RDS-Dekoder-Baustein angeschlossen sind. Die Anschlusseinrichtung fasst mit Hilfe eines Mikroprozessors die digitalen Daten des GPS-Empfangsmoduls und des Verkehrsdatenempfängers zu einem einzigen seriellen Datensignalstrom zusammen, der in einem Speicherbereich des Handheld Computers in ein Dekoderprogramm einlesbar ist. Hierdurch wird die Übertragung von Positions- und Verkehrsinformationen über eine einzige Datenleitung und damit die Verwendung handelsüblicher Handheld Computer als Navigationssystem ermöglicht, wobei die Navigationssoftware auf dem Handheld Computer eine von der Verkehrslage abhängige dynamische Streckenberechnung ausführen kann.
  • Die DE 100 08 454 A1 offenbart ein kompaktes Navigationsgerät, insbesondere zur Verwendung im Kfz, bei welchen in einem Gehäuserahmen handelsübliche Geräte angeordnet sind, nämlich eine mobile Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise in Form eines Personal-Organizers, eine Positionsbestimmungseinheit in Form eines GPS-Empfängers, ein Mobiltelefon sowie eine separate Steuereinheit mit Dateneingabemitteln in Form eines Funktionstastenblocks. Ausgehend von den bekannten GPS-Empfängern, die über einfache Kabel mit einem Personal-Organizer gekoppelt werden, soll durch die Integration der handelsüblichen Komponenten in einen Gehäuserahmen ein multifunktionales Navigationsgerät in einer auch in einem Fahrzeug leicht handhabbaren Form geschaffen werden, wobei zumindest Teile der Komponenten auch an anderen Orten außerhalb des Fahrzeuges verwendbar sein sollen. Das Navigationsgerät wird mit der Kfz-Elektrik und Kfz-Stromversorgung beispielsweise über den Zigarettenanzünder verbunden. Ferner kann eine Kopplung an ein vorhandenes Autoradio mit RDS- und TMC-Signalen erfolgen- Die Anordnung setzt daher voraus, dass der vorhandene Rundfunkempfänger verkehrsinformationen z.B. übar das Radio Data System (RDS) empfangen kann und über eine passende Schnittstelle für die Übergabe an den verwendeten Personal Organizer verfügt. Schließlich sind Anschlüsse für die Ankopplung externer Antennen vorgesehen. Die von dem vorhandenen Autoradio stammenden TMC-Daten werden bei der Errechnung der empfohlenen Fahrtroute berücksichtigt.
  • Die US 6 301 855 B1 offenbart einen für den mobilen Einsatz konzipierten, portablen Computer für Navigationsaufgaben, nämlich einen PDA in dessen Gehäuse ein GPS-Receiver sowie eine GPS-Antenne integriert sind. Der PDA weist eine Sende-Empfangseinheit auf, die über eine Leitung mit dem Prozessor des PDAs verbunden ist. Die Funktion der Sende-Empfangseinheit besteht darin, Navigationsdaten zu einem anderen PDA zu übertragen bzw. Navigationsdaten von dem anderen PDA zu empfangen oder mit einem Kommunikationsnetz bidirektional auszutauschen. Die Navigationsdaten umfassen kartografische Daten einschließlich Daten zu verschiedenen Orten und zu den Verkehrsstraßen, die die verschiedenen Orte verbinden. Die beiden PDAs tauschen über ihre jeweiligen Sende-Empfangseinheiten kabellos die Navigationsdaten und Positionsinformationen aus. Die Datenübertragung zwischen den beiden PDAs kann über Infrarotsignale, RF-Signale, Mobilfunkbasierte Signale, Bluetooth-Signale und Mikrowellensignale erfolgen.
  • Ausgehend von dem Stand der Technik nach der US 6 801 855 B1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen für den mobilen Einsatz konzipierten, portablen Computer für Navigationsaufgaben zu schaffen, der Positions- und Verkehrsinformationen bei der Navigation berücksichtigt.
  • Diese Aufgabe wird durch einen für den mobilen Einsatz konzipierten, portablen Computer für Navigationsaufgaben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, der sich von dem aus der US 6 801 855 B1 bekannten portablen Computer dadurch unterscheidet, dass
    • die Empfangseinheit mindestens ein Empfangselement für Verkehrsinformationen umfasst,
    • wobei das Empfangselement für Verkehrsinformationen für den Empfang von über den Hörrundfunk unidirektional übertragenen Verkehrsinformationen eingerichtet ist,
    • das Empfangselement für Verkehrsinformationen einen Rundfunkempfänger zum Empfang von analogen Rundfunksignalen sowie von über die-analogen Rundfunksignale übertragenen Verkehrsinformationen, einen Dekoder, der für die Dekodierung von Daten des Radio-Data-Systems (RDS) eingerichtet ist, zur Gewinnung der digital kodierten Verkehrsinformationen und eine digitale Schnittstelle zur Weiterleitung der digital kodierten Verkehrsinformationen an eine computerinterne Schnittstelle aufweist,
    • das Empfangselement für Verkehrsinformationen an die computerinterne Schnittstelle gekoppelt ist und
    • das Empfangselement für Verkehrsinformationen mit einem Antennenanschluss in das Gehäuse des Computers integriert ist, wobei außer einem Antennenanschluss keine weiteren Kabel erforderlich sind.
  • Die von der prozessorgesteuerten Empfangseinheit bereitgestellten Eingabedaten für die Navigation, im folgenden Navigationsdaten genannt, umfassen Informationen zur aktuellen geografischen Position z.B. in Form von Längen- und Breitenkoordinaten, ggf. Beschleunigungswerte, die mit einem entsprechenden Sensor im Fahrzeug erfasst werden, sowie digitale Verkehrsinformationen, die von Verkehrsinformationszentren über Internet und Rundfunk angeboten werden. Die Erfindung kann auch für den Empfang weiterer Informationen, wie z.B. Wetterinformationen, eingesetzt werden.
  • Die Navigationsdaten werden kleinen, für den mobilen Einsatz konzipierten Computern z.B. in Form von Personal Digital Assistants (PDA) oder leistungsfähigen Mobiltelefonen über speziell konzipierte Schnittstellen zur Verfügung gestellt und dort für Navigationsaufgaben weiterverarbeitet.
  • Die für die Nutzung von Navigationssystemen benötigten Navigationsdaten werden über entsprechende Empfangselemente für Funksignale oder Sensoren erfasst.
  • Bei bisher bekannten Empfangssystemen für Navigationsdaten verursacht die nachträgliche Installation in Fahrzeugen Probleme bzw. Aufwand, weil diese an Positionen mit günstigen Empfangseigenschaften im Fahrzeug oder mit einem einfachen Antennenzugang installiert werden müssen und dazu diverse Kabel für Antenne, Stromversorgung und Datenkopplung mit fahrzeugabhängig unterschiedlichen Steckern erforderlich sind.
  • Eine optisch unauffällige Kabelverlegung ist aufwendig, teilweise unmöglich, und verursacht einen erheblichen Aufwand. Darüber hinaus zeigen für den nachträglichen Einbau konzipierte Empfänger gegenüber fest installierten Systemen meist eine schlechtere Qualität der gelieferten Daten, da Kompromisse bezüglich der Empfangseigenschaften eingegangen werden.
  • Der erfindungsgemäße portable Computer ist ein kombiniertes Gerät, das sowohl die Eigenschaften eines mobilen Kleincomputers als auch die eines Verkehrsinformationsempfänger- unterstützten Positionsempfängers aufweist. In einer Ausführungsform des portablen Computers handelt es sich um einen kleinen handlichen Computer für den persönlichen Bedarf, der die komplette Empfangseinheit mit den für eine exakte verkehrslageabhängige Navigation erforderlichen Empfangselementen für Verkehrsinformation in Kombination mit einem Positionsenpfänger fest im Computergehäuse integriert enthält.
  • Für den mobilen Einsatz konzipierte kleine Computer, wie z.B. Personal Digital Assistants (PDA) und Mobiletelefone, zeichnen sich durch ihre Handlichkeit und zunehmend auch durch ihre Leistungsfähigkeit aus, wodurch ihre erfindungsgemäße Verwendung als Navigationscomputer möglich wird. Ein besonderer Vorteil liegt in ihren mobilen und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten.
  • Die Geräte, hier als Computer bezeichnet, weisen folgende Eigenschaften auf:
    • Portabilität: üblicherweise in einer Jackentasche unterzubringen
    • mit einer kleinen Halterung im Armaturenbereich von Fahrzeugen anzubringen und ohne Werkzeug wieder lösbar, sodass sie z.B. für den Einsatz in verschiedenen Fahrzeugen zur Verfügung stehen
    • geringes Gewicht von max. ca. 200g bis 300g
    • Farbbildschirm, der auch eine Kartendarstellung ermöglicht, z.B. zur optischen Darstellung von Verkehrsbehinderungen und Ausweichrouten
    • eingebauter Solid-State-Speicher, der ohne bewegliche Teile und ohne Spannungszufuhr den Speicherinhalt bewahrt (z.B. FLASH Memory)
    • mindestens ein von außen zugängliche Steckplatz für Speichererweiterungen, die auch ohne Spannungszufuhr den Speicherinhalt bewahren
    • eingebauter Akkumulator oder andere mobile Stromversorgung
  • Weitere Anforderungen des Computers für den mobilen Einsatz können sein:
    • Bedienbarkeit über einen berührungsempfindlichen Bildschirm
    • Sende- und Empfangseinheit für Mobilfunk, sodass mit dem Gerät auch telefoniert werden kann. Der Wählvorgang kann dabei über einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder über Tasten oder durch Sprachsignale erfolgen
    • festinstallierte Softwareprogramme für persönliche Aufgaben-, Termin- und Emailverwaltung
    • mindestens ein Erweiterungssteckplatz, dessen Interface auch die Aufnahme von Einsteckkarten für andere Funktionen erlaubt.
  • Verkehrsinformationen werden von Verkehrsinformationszentren über verschiedene Kanäle bereitgesteilt. Diese Informationen lassen sich über Internet und damit auch über einen drahtlosen mobilen Internetzugang aus dem fahrenden Fahrzeug von den dafür bereitgestellten Servern abrufen. In diesem Falle wird die Information von jedem teilnehmenden Empfänger z.B. über GPRS individuell zu beliebig wählbaren Zeitpunkten abgerufen. Da diese Funktion mit verfügbaren Mobiltelefonen ohne technischen Zusatzaufwand bereits erfüllt werden kann, erscheint dieser Weg zunächst kostengünstig und einfache. Aufgrund der individuell von jedem Fahrzeug und bei jeder Anfrage aufzubauenden Datenverbindung ist dies jedoch recht aufwendig und damit auf Dauer sehr kostenintensiv.
  • Im Gegensatz zur Punkt-zu-Punkt-Verbindung baut die Rundfunkübertragung typischerweise von einem Sendepunkt unidirektionale Verbindungen parallel zu vielen Empfangspunkten auf. Eine typische Rundfunkübertragung ist die des Hörfunks, welche ein Programm an eine große Zahl von Zuhörern überträgt. Eine weitere typische Eigenschaft der Rundfunkverbindung besteht darin, dass die Übertragung unidirektional von einem Sender zu vielen Empfängern erfolgt.
  • Eine spezielle Art der Rundfunkübertragung ist das unidirektionale Cell Broadcasting in Mobilfunkzellen. Auch hier werden Informationen von einem Sender an viele Empfänger übertragen. Es unterscheidet sich von bidirektionalen Punkt- zu Punkt Datenverbindungen über Mobilfunk, die meist auch zu wesentlich höheren Kosten führen.
  • Die Erfindung basiert indes auf den Empfang von über den Hörrundfunk übertragenen Verkehrsinformationen.
  • Unter Verkehrsinformationen werden hier auch nur Informationen über die Verkehrslage und damit über die zu erwartende Fahrgeschwindigkeit auf definierten Streckenabschnitten verstanden. Diese unterscheiden sich elementar von Routeninformationen, welche unter Berücksichtigung der Verkehrslage erstellt werden. Routeninformationen mit Berücksichtigung der Verkehrslage beschreiben ausgewählte Fahrtrouten, die nach aktuellem Informationsstand einen relativ günstigen Verkehrsfluss erwarten lassen.
  • Aktuell empfängt das Empfangselement bevorzugt TMC-kodierte Rundfunksignale:
    • Hierfür bietet sich die Nutzung von UKW (FM)-Trägersignalen an, die das analoge Radioprogramm und zusätzlich Daten über das RDS (Radio Data System) übertragen. Eine Teilmenge dieser über RDS übertragenen Daten kodiert mit Hilfe des TMC (Traffic Message Channel)-Verfahrens Verkehrsinformationen in einer sehr kompakten Form. Zur Dekodierung sind spezielle Empfänger erforderlich. Für den Empfang und die Dekodierung z.B. des Traffic Message Channels (TMC) wird ein Empfangselement aus einen Empfänger für FM-Signale und einem Decoder für RDS (Fig. 2) verwendet. Die weitere Dekodierung geschieht durch Herausfiltern der gewünschten Datenpakete, z.B. der Verkehrsinformationen. In dieser Phase liegen die Verkehrsnachrichten in einer sehr kompakten Form vor. Um den Übertragungsaufwand in den Computer zu begrenzen, ist es sinnvoll, die Daten in Form dieses TMC-Rohdatenstroms in den Computer für die weitere Auswertung zu transferieren. Durch Kombination mit Referenzlisten für die geografische Zuordnung (Locationliste) und die Zuordnung von Ereignissen (Eventliste) wird der Inhalt der Nachrichten ausgewertet. Da Location- und Eventliste im Laufe der Zeit Aktualisierungen unterliegen, empfiehlt sich die Ablage dieser Listen in wiederbeschreibbarem Speicher, den z.B. der Computer zur Verfügung stellt.
  • Für die Kodierung können außer RDS (nach DIN EN 62106) in Kombination mit TMC (nach ISO 14819-1-3) auch TPEG (z.B. nach CEN ISO TS 18234 ff und ISO TS 24530 ff / www.tpeg.org) oder ein anderes Verfahren verwendet werden.
  • Die aktuell nach dem TMC-Verfahren erfolgende Kodierung soll in Zukunft durch die TPEG-Kodierung abgelöst werden, die bestimmte Grenzen des TMC-Verfahrens beseitigt. Ebensc ist auch zu erwarten, dass die analoge Rundfunkübertragung als Träger durch volldigitale Übertragung, z.B. das DAB-oder auch das DVB-T Verfahren abgelöst werden.
  • Das analoge FM-Rundfunksignal wird üblicherweise im Frequenzbereich zwischen 70 und 120 MHz übertragen.
  • Die Übertragung über Mobilfunkzellen wird mit Frequenzen um 900 MHz, 1800 MHz oder über 2000 MHz realisiert. Digitales Radio (DAB) liegt z.B. in den Bereichen 174 MHz bis 230 MHz und 1450 MHz bis 1470 MHz. Das Empfangselement muss für diese Frequenzbereiche entsprechend ausgelegt sein.
  • Geografische Koordinaten lassen sich z.B. über Positionsinformationsempfänger ermitteln, die Satellitensysteme wie GPS (Global Positioning System), Galileo oder Glonass nutzen. Positionsempfänger sind aktuell meist als Empfänger für das GPS-System ausgebildet. Übliche Geräte verfügen über eine serielle Schnittstelle für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.
  • Es lassen sich auch Positionsinformationsempfänger einsetzen, die anstelle von Satelliten die Signale terrestrischer Referenzsender auswerten. Dies geschieht z.B. durch die Bestimmung der Entfernung zu Mobilfunk-Sendestationen aus der Signallaufzeit und Referenzierung der bekannten geographische Koordinaten der jeweiligen Sendestation. Die hierfür verwendeten Positionsbestimmungsempfänger sind aktuell noch ungenauer als die satellitenbasierten Ausführungen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Empfangseinheit mindestens ein Empfangselement für Beschleunigungsinformationen, das an die computerinterne Schnittstelle gekoppelt ist, und keine von außen zugängliche Daten-Schnittstelle des Computers belegt. Für Situationen, in denen der Empfang eines Empfangselements für Positionsinformationen unterbrochen ist, bietet die Erfassung und Verarbeitung der mit dem Fahrzeug durchgeführten Beschleunigung eine Möglichkeit, Positionsveränderungen rechnerisch zu ermitteln. Hierzu werden die mit einem Beschleunigungssensor erfassten Bewegungsänderungen, ausgehend vom letzten bekannten Bewegungsvektor, mit der aktuell abzufahrenden Wegstrecke verrechnet und hieraus auf die Fahrzeugposition geschlossen.
  • Es wird hierzu die gemessene Beschleunigung über der Zeit integriert. Hieraus ergibt sich die Geschwindigkeitsänderung über der gleichen Zeit in Richtung der Beschleunigung. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wiederum ergibt sich aus der Geschwindigkeit zu Beginn der Integration und der errechneten Geschwindigkeitsänderung. Eine Änderung der Position wiederum lässt sich errechnen aus der Ursprungsposition zu Beginn der Messung und dem Integral der Geschwindigkeit über der Zeit. Solange sich das Fahrzeug auf einer vorgegebenen Route befindet, kann von einer Positionsänderung entlang dieser Route ausgegangen werden.
  • Zur Kompensation der Einflüsse von Fahrzeugneigung oder Steigung der Fahrtstrecke lassen sich wiederum Beschleunigungswerte in mehrere Achsenrichtungen bzw. Änderungen der Winkelgeschwindigkeit um mehrere Achsen messen und in die Rechnung einbeziehen. Durch Berücksichtigung der Schwerkraftkomponente wird hiermit die Beschleunigung in Fahrtrichtung exakter bestimmt.
  • Der Einsatz der beschriebenen Ausführungsformen ermöglicht die zuverlässige Durchführung einer verkehrslageabhängigen Navigation sowie eine verkehrslageabhängige Kalkulation der optimalen Abfahrtszeit in mobilen Computern. Dies bietet eine deutliche Erhöhung des Nutzungskomforts für den Anwender.
  • Weitere Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus den Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung der Figuren 1 a, 1 b und 2 :
  • Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßer, für den mobilen Einsatz bestimmter, portable Computer beschrieben, der ein Nachrüsten von Empfangseinheiten erspart und gleichzeitig die Vorteile der einfachen Portabilität mitbringt. Der Computer (5) wird von vornherein so ausgelegt, dass er die Belange eines mobilen Kleincomputers mit Verwaltung persönlicher Daten ebenso erfüllt sowie die Anforderungen zur Navigation von Straßenfahrzeugen. Hierzu wird der Computer (5) folgendermaßen ausgeprägt:
    • Der Computer (5) sollte etwa die Größe haben, dass er in einer Hemdtasche unterzubringen ist. Dadurch wird er einerseits portabler, er schränkt aber auch den Sichtbereich im Fahrzeug nur beschränkt ein
    • Der Computer (5) sollte mit einer kleinen Halterung im Armaturenbereich von Fahrzeugen anzubringen, aber auch ohne Werkzeug wieder lösbar sein, sodass er auch z.B. für den Einsatz in verschiedenen Fahrzeugen zur Verfügung steht
    • geringes Gewicht, d.h. maximal ca. 200 bis 300g. Ein höheres Gewicht schränkt die Portabilität ein und erschwert die Befestigung am Armaturenbrett. Große, schwere oder unzureichend befestigte Geräte stellen überdies eine Gefährdung im Fahrzeug bei Unfällen oder kritischen Situationen dar.
    • Ein Farbbildschirm (46), der auch eine Kartendarstellung ermöglicht, erlaubt z.B die optische Darstellung von Verkehrsbehinderungen und Ausweichrouten
    • Fest in den Computer (5) eingebauten Solid-State-Speicher (47) von mindestens 3 MByte, der ohne mechanisch bewegliche Teile und ohne Spannungszufuhr den Speicherinhalt bewahrt, ermöglicht einen schnellen Systemstart sowie sicheren Betrieb unter allen im Fahrzeug zu erwartenden Temperaturbedingungen
    • Mindestens ein Steckplatz für Speichererweiterungen, die auch ohne Stromzufuhr den Speicherinhalt bewahren (FLASH Memory), ermöglicht die Ablage und den schnellen Austausch der für die Navigation erforderlichen Kartendaten
    • Eine Datenschnittstelle dient alternativ zum Laden neuer Kartendaten in den Computer
    • Ein eingebauter Akkumulator oder eine andere mobile Stromversorgung (45) erlauben es dem Benutzer, das Gerät auch außerhalb des Fahrzeugs zu benutzen, um z.B. in Ruhe zu Hause oder am Arbeitsplatz Routenplanungen vorzunehmen oder sich an die rechtzeitige Abfahrt durch einen Alarm erinnern zu lassen
  • Zusätzliche Vorteile ergeben sich, wenn der Computer (5) noch folgende Eigenschaften aufweist:
    • Bedienbarkeit über einen berührungsempfindlichen Bildschirm ermöglicht eine sehr schnelle Bedienung auch komplexer Menüstrukturen für den Programmablauf
    • Eine Sende- und Empfangseinheit für Mobilfunk erlaubt es, mit dem Gerät auch zu telefonieren. Der Wählvorgang erfolgt dabei über einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder über Tasten oder durch Sprachsignale
    • Festinstallierte Softwareprogramme für persönliche Aufgaben-, Termin- und Emailverwaltung erlauben zum Beispiel die Nutzung des persönlichen Adressbestandes für die schnelle Eingabe der Fahrtziele. Die Abfahrttermine lassen sich in den Terminkalender integrieren und die Alarme für den rechtzeitigen Fahrtbeginn abhängig von Fahrtroute und Verkehrslage auslösen
    • Erweiterungssteckplätze für Speichererweiterungen, deren Interface auch die Aufnahme von Einsteckkarten für andere Funktionen erlaubt, ermöglichen den Anschluss zusätzlicher Ein-/Ausgabegeräte mit Empfangselementen (2, 24, 48).
  • In das Gehäuse des Computers (5) ist eine Empfangseinheit (1) integriert. Dies ist vorgesehen für Empfangselemente (2) für Verkehrsinformationen in Kombinationen desselben mit Empfangselenenten für Position (24) oder Position (24) und Beschleunigung (48).
  • Im Empfangselement (2) wird über einen Rundfunkempfänger (34) das Rundfunksignal einer Antenne (28) empfangen (Fig. 2). Mit einem Dekoder (35) werden die digitalen Verkehrsinformationen gewonnen und über eine digitale Schnittstelle (37) an eine Schnittstelle (50), die als computerinterne und von außen nicht zugängliche Schnittstelle ausgebildet ist, weitergeleitet.
    Durch die Ausbildung als computerinterne Schnittstelle wird diese wesentlich einfacher gestaltet als dies bei externen Schnittstellen möglich ist. Es werden keine Steckkontakte benötigt, der Anwender braucht sich um die Ankopplung nicht zu kümmern, die Anordnung nimmt weniger Platz ein und es wird keiner der knappen Steckplätze belegt. Letztlich wird auch die Zahl möglicher Fehlerquellen bei der Anwendung und Produktion reduziert. Es ist möglich, die Empfangselemente (2, 24, 48) sehr weit in das Gehäuse des Computers (5) zu integrieren. Die Empfangselemente können scgar in die Hauptplatine des Computers (5) integriert werden.
  • Eine besonders kompakte Bauform wird dadurch erreicht, dass die Empfangsantenne (26) für Positionsinformationen (24) direkt in das Gehäuse des Computers (5) integriert ist.
  • Fig. la und b zeigen, dass die Empfangseinheit (1) mit einem Computer (5) in einer Einheit zusammengefasst ist, wobei hierfür die Empfangseinheit keinen freien Steckplatz und keine von außen zugängliche Schnittstelle des Computers (5) belegt. Der Computer (5) besteht in dieser Ausführungsform mindestens aus einen Prozessor (8), einem Speicher (6) und einem Bedien-Interface (22). Vorteile ergeben sich dadurch, dass außer einem Antennenanschluss keine weiteren Kabel erforderlich sind. Es wird in diesem Fall das Empfangselement (2) mit dem Antennenanschluss (28) in das Gehäuse, das den Computer (5) beinhaltet und der mit den weiter oben definierten Mobilitätseigenschaften (Gewicht, Größe, Schnittstellen, mobile Stromversorgung etc.) ausgestattet wird, integriert. Die Kopplung an den Prozessor (8) geschieht über eine Schnittstelle (37) der Empfangseinheit und eine computerinterne Schnittstelle (50) des Computers (5), wobei die Kopplung nicht ohne Werkzeug lösbar ausgelegt sein sollte. Hierfür ist z.B. die Ausführung als I2C - Schnittstelle geeignet. Die Erfindung sieht vor, dass weitere von außen zugängliche Schnittstellen (7) und (15) oder ein Steckplatz für Speichererweiterungen (38) am Computer (5) nicht durch die Schnittstelle (37) des Empfangselements (2) belegt werden.
  • Das Empfangselement (2) für Verkehrsinformationen ist für analogen Rundfunk ausgelegt. Es enthält, wie in Fig. 2 dargestellt, einen FM-Empfänger (34), als Tuner bezeichnet, und einen RDS-Decoder (35).
  • Positionsinformationsempfänger (24), insbesondere in Form von GPS-Empfängern, sind oft so aufgebaut, dass sie alle Rechenoperationen, die nötig sind, um aus empfangenen Satellitensignalen des Global Positioning Systems die aktuellen Längen-, Breiten- und Höhenkoordinaten zu errechnen, selbsttätig ausführen und mit einem standardisierten Protokoll an den empfangenden Computer (5) weiterleiten.
  • Bei Ausstattung mit einem Empfangselement (48) wird auch dieses über Schnittstelle (37) und (36) mit dem Computer (5) verbunden. Bei Ausführung des Mobilcomputers (5) mit direkt innerhalb des Computers integriertem Empfangselement (48) wird dieses über die computerinterne Schnittstelle (50) angeschlossen. Dieser Sensor kann z.B. im Falle des Empfangselements (48) ein Beschleunigungssensor sein, der Beschleunigungen in translatorischer oder rotatorischer Form für eine oder mehrere Achsen erfasst. In diesem Fall werden die Daten ausgewertet, um die Positionserfassung des Positionserfassungsempfängers zu unterstützen, z.B. wenn dieser keinen Empfang hat.
  • Es werden dazu die Fahrtrichtungs- und Geschwindigkeitsänderungen erfasst und an den Computer (5) weitergeleitet, der damit in die Lage versetzt wird, Lageänderungen aus den letzten bekannten Koordinaten und dem letzten bekannten Geschwindigkeitsvektor durch Berücksichtigung der translatorischen oder rotatorischen Beschleunigungswerte zu errechnen.
  • Um zu verhindern, dass die beschriebenen Vorrichtungen in einer vom Hersteller nicht autorisierten Form zum Einsatz kommen, ist eine Schutzvorrichtung vorgesehen. Dazu müssen vor Aufnahme der Datenkommunikation Schlüsselkombinationen abgefragt werden, die als Daten in den Computer (5) fest und unveränderlich bei der Herstellung eingebracht worden sind. Erst nach Feststellung, dass es sich um autorisierte Schlüsselkombinationen handelt, wird die Kommunikation freigeschaltet. Die Autorisierung der Schlüsselkombinationen geschieht z.B. durch Registrierung und Generierung eines Freischaltschlüssels beim Hersteller, der nur in Kombination mit den bei der Herstellung eingeprägten Schlüsselkombinationen eine Verbindungsaufnahme ermöglicht.
  • Die Empfangseinheit (1) mit Empfangselementen (2) für Verkehrsinformationen ermöglichen ein Verfahren zur Kombination der für die Fahrzeugnavigation erforderlichen Positionsdaten mit Verkehrsinformationen. Hierdurch lässt sich eine Verbesserung der Navigation erreichen, indem die Verkehrslage und damit die Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit auf bestimmten Routen oder gar Sperrung bestimmter Routen in die Streckenplanung einbezogen wird.
  • Das folgend beschriebene Vorgehen führt zu einer Optimierung der Fahrtroute unter Berücksichtigung der Verkehrslage. Hierzu wird zunächst die günstigste Fahrtroute berechnet und mit den Verkehrsinformationen geprüft, ob Verkehrsstörungen auf der ermittelten Route bestehen. Sind hier Störungen vorhanden, wird eine den gemeldeten Verkehrsstörungen zuzurechnende verminderte Fahrgeschwindigkeit für die gestörten Bereiche angesetzt. Hiermit wird nun eine neue Route berechnet und wieder überprüft, ob Verkehrsstörungen auf der neu berechneten Route liegen, bis keine Verbesserung der Routenführung mehr erreichbar ist. Alternativ zu diesem iterativen Vorgehen können auch schon im ersten Rechenschritt die Verkehrsstörungen aller in Frage kommenden Routen berücksichtigt werden. Dieses Vergehen ist speicherintensiver als das zuvor beschriebene.
  • Ein weiteres verfahren eröffnet bei der Anwendung kleiner portabler Computer (5) für Navigation bei Vorhandensein von Verkehrsinformationen die Möglichkeit - ausgehend von der zurückzulegenden Strecke und dem Wunsch-Zeitpunkt, zu dem die Strecke zurückgelegt sein soll - den optimalen Abfahrtzeitpunkt zu ermitteln. Hierzu kann auch eine Vorlaufzeit addiert werden. Dies ermöglicht die Ermittlung eines angemessenen Alarmzeitpunkts, zu dem der Computer (5), der sich zu diesem Zeitpunkt nicht im Fahrzeug befinden muss, ein Signal gibt, das an den anstehenden Start der Fahrt erinnert. Die für die Berechnung genutzten Verkehrsinformationen werden über ein Empfangselement (2) empfangen. Vorteilhaft ist, dass der Computer (5) so leicht transportabel ist, dass der Anwender ihn aus dem Fahrzeug mitnehmen kann, sodass er die Alarmmeldung auch registriert, wenn er sich nicht im Fahrzeug befindet.
  • Alternativ kann das Alarmsignal von der Empfangseinheit (1) auch als Kurznachricht mit einer gekoppelten Mobilfunksendeeinheit an ein Mobiltelefon des Anwenders gesendet werden, sodass dieser an den Fahrtantritt erinnert wird, sobald dieser aufgrund geplanter Fahrtstrecke und Verkehrslage sinnvoll ist. In diesem Fall können Computer (5) und Empfangseinheit (1) im Fahrzeug verbleiben.
  • Neben den Vorteilen der einzelnen Problemlösungen ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen durch Kombination der beschriebenen Erfindungselemente.

Claims (13)

  1. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer (5) für Navigationsaufgaben mit einem Gehäuse, wobei der portable Computer
    1.1 mindestens einen Prozessor (8), mindestens eine Speichereinheit (6) und mindestens ein Benutzerinterface (22) enthält,
    1.2 wenigstens eine von außen zugängliche Daten-Schnittstelle (15) enthalt
    1.3 über eine im Gehäuse befindliche Spannungsversorgung (45) temporär auch ohne externe Spannungsversorgung betreibbar ist,
    1.4 einen eingebauten, für Kartendarstellung geeigneten Bildschirm (46) als Benutzerinterface (22) aufweist, der Farbdarstellungen ermöglicht,
    1.5 einen fest eingebauten Solid-State-Speicher (47) von mindestens 3 MByte enthält, der ohne mechanisch bewegliche Teile Daten speichert und ohne Spannungszufuhr den Speicherinhalt bewahrt sowie
    1.6 nach Entfernung aller ohne Werkzeug lösbaren und für den bestimmungsgemäßen Betrieb nicht erforderlichen Teile weniger als 300 Gramm wiegt,
    wobei
    1.7 der Computer (5) eine prozessorgesteuerte Empfangseinheit (1) für Navigationsdaten aufweist,
    1.8 die Empfangseinheit (1) mindestens ein Empfangselement (2) für Verkehrsinformationen und mindestens ein Empfangselement (24) für Positionsinformationen umfasst,
    1.9 wobei das Empfangselement (2) für verkehrsinformationen für den Empfang von über den Hörrundfunk unidirektional übertragenen Verkehrsinformationen eingerichtet ist,
    1.10 das Empfangselement (2) für Verkehrsinformationen einen Rundfunkempfänger (34) zum Empfang von analogen Rundfunksignalen sowie von über die analogen Rundfunksignale übertragenen Verkehrsinformationen, einen Dekoder (35), der für die Dekodierung von Daten des Radio-Data-Systems (RDS) eingerichtet ist, zur Gewinnung der digital kodierten Verkehrsinformationen und eine digitale Schnittstelle (37) zur Weiterleitung der digital kodierten Verkehrsinformationen an eine computerinterne Schnittstelle (50) aufweist,
    1.11 das Empfangselement (2) für Verkehrsinformationen an die computerinterne Schnittstelle (50) gekoppelt ist und
    1.12 die Empfangseinheit (1) in das Gehäuse des Computers (5) integriert ist,
    1.13 das Empfangselement (2) für Verkehrsinformationen mit einem Antennenanschluss (28) in das Gehäuse des Computers (5) integriert ist, wobei außer einem Antennenanschluss keine weiteren Kabel erforderlich sind,
    1.14 eine Empfangsantenne für Positionsinformationen (24) in das Gehäuse des Computers (5) integriert ist.
  2. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (1) mindestens ein Empfangselement (48) für Beschleunigungsinformationen umfasst, das an die computerinterne Schnittstelle (50) gekoppelt ist, und keine von außen zugängliche Daten-Schnittstelle (15) des Computers belegt.
  3. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (48) für Beschleunigungsinformationen einen Beschleunigungssensor aufweist.
  4. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement für Beschleunigungsinformationen (48) Geschwindigkeitsänderungen in mindestens einer Achsenrichtung und/oder Winkelgeschwindigkeitsänderungen um mindestens eine Achse erfasst.
  5. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Empfangselementen (2,24,48) für Verkehrsinformationen, für Positionsinformationen und Beschleunigungsinformationen ein Empfangselement (49) in der Empfangseinheit (1) enthalten ist, das weitere Informationen erfasst.
  6. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (5) speicherresistente Softwareprogramme zur persönlichen Aufgaben-, Termin- und Emailverwaltung enthält.
  7. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (5) eine Wähleinrichtung sowie eine Sende-Empfangseinheit für Mobilfunk enthält.
  8. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (5) im Armaturenbereich von Kraftfahrzeugen mit einer Halterung installierbar und ohne Werkzeuganwendung lösbar befestigbar ist.
  9. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Solid-State-Speicher (47) ein Flash-Memory ist.
  10. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (24) für Positionsinformationen als satellitenbasierter Positionsinformationsempfänger ausgestaltet ist.
  11. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (24) für Positionsinformationen als Positionsinformationsempfänger für Signale terrestrischer Referenzsender ausgestaltet ist.
  12. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer einen Signalgeber aufweist, der an den anstehenden Start einer Fahrt unter Berücksichtigung von Verkehrsinformationen, der zurückzulegenden Strecke und dem gewünschten Zeitpunkt, zu dem die Strecke zurückgelegt sein soll, erinnert.
  13. Für den mobilen Einsatz konzipierter, portabler Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (2) TMC-kodierte Rundfunksignale empfängt.
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