WO2007042498A1 - Tragbare navigationsvorrichtung und verfahren - Google Patents

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Ralf Duckeck
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    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
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Definitions

  • the invention is based on a portable navigation device. From the German patent application DE 101 00 407 Al a portable navigation device is known, in which a leader of a means of locomotion is also supported after leaving the means of locomotion in the orientation.
  • the disadvantage of this is that in many cases a satellite-based pedestrian navigation is not possible or only to an insufficient and unreliable extent, because in known and freely accessible satellite navigation systems only an inaccurate position determination is possible.
  • the portable navigation device with the features of the main claim and the inventive method with the features of the independent claim has the advantage that a satellite-based navigation option is also given for pedestrian navigation, in the case of vehicle navigation using a conventionally usable and preferably freely accessible satellite navigation signal place.
  • the navigation device preferably has an interface for a communication connection with a vehicle component, the first operating mode being provided for the case of the existing communication connection and the second operating mode being provided for the case of interrupted communication connections. This advantageously ensures that only when the navigation device is disconnected from the vehicle or the vehicle component, ie when the communication link with the vehicle component does not exist, an operation of the navigation device in the second operating mode is present. As a result, the activation of the second operating mode of the portable navigation device is limited to cases in which pedestrian navigation is absolutely necessary.
  • the vehicle component is a car radio and / or a human machine interface. This makes it possible that, for example, information for the representation of which only a comparatively small display unit is provided on the navigation device can be displayed by means of the display unit of the car radio or also that inputs can be made to the navigation device by means of the vehicle-based human machine interface.
  • the second satellite navigation signal allows a more accurate location than the first satellite navigation signal. In this way, it is advantageously possible according to the invention to carry out pedestrian navigation by means of the second satellite navigation signal.
  • the navigation device it is preferable for a transmission of vehicle movement data and / or vehicle position data present in the vehicle to the navigation device to be provided via the communication link.
  • the second satellite navigation signal is a signal corresponding to the GALILEO Standard in the Chargeable Service (CS, Commercial Service). This ensures advantageously that the position determination is so accurate that by means of the navigation device also a pedestrian navigation with the aid of a satellite navigation system is possible.
  • the first satellite navigation signal is a GALILEO standard in open service (OS, Open Service) or a signal corresponding to the GPS standard. This makes it possible, in the case of the first operating mode of the navigation device, to use conventionally known and proven satellite navigation signals or corresponding navigation algorithms for vehicle navigation.
  • Figure 1 shows schematically the conditions for vehicle navigation or for pedestrian navigation by means of a navigation device according to the invention
  • Figure 2 in more detail the connection of the navigation device according to the invention to a vehicle component.
  • a navigation device 10 is shown schematically on the one hand inside a vehicle 1 and on the other hand (on the right side of FIG. 1) independently of the vehicle. Schematically depicted is a first satellite 51 and a second satellite 53, wherein the first satellite 51 transmits a first satellite navigation signal 52 and the second satellite transmits a second satellite navigation signal 54 or is capable of transmission. It should be noted that this constellation only - A -
  • the first satellite navigation signal 52 is suitable for vehicle navigation and that the second satellite navigation signal 54 is suitable for pedestrian navigation.
  • the vehicle 1 has a vehicle component with which the portable navigation device 10 according to the invention can establish a communication link 13.
  • This communication link 13 is wired, for example via a vehicle-based bus or a bus system, such as must bus or the like provided.
  • the communication connection 13 may also be provided wirelessly, somewhat via a radio interface, such as Bluetooth, WILAN (Wireless Local Area Network) or NFC (Near Field Communication).
  • the portable navigation device 10 for communication with the vehicle component 12, the portable navigation device 10 according to the invention in particular an interface 11.
  • the vehicle component 12 may in particular be a car radio and / or a human-machine interface within the vehicle 1 or else an on-board computer or the like.
  • the navigation device 10 according to the invention can also be provided for fulfilling further functionalities besides the navigation function; for example, it is possible for the portable navigation device 10 to be used as a mobile phone, as a portable computer (laptop, palmtop) or as a personal digital assistant (PDA) is provided.
  • PDA personal digital assistant
  • an additional device with navigation functionality is designed as a navigation device for a commercially available device such as, for example, a mobile telephone, a portable computer, a personal digital assistant or the like. It would then be the vehicle component on such a commercially available device with the navigation device as an expansion element (expansion card or the like) of this commercial device.
  • the communication link 13 between the navigation device 10 and the vehicle component 12 is used, for example, to better control the navigation, such as evaluation of a speedometer signal, an acceleration sensor or the like.
  • the portable navigation device 10 is according to the invention operable in a first operating mode and further operable in a second operating mode. In the first operating mode, it is possible with the navigation device 10 to perform a vehicle navigation.
  • vehicle navigation is understood to mean that a navigation device with a vehicle 1 is also moved and is intended to ensure that the vehicle 1 is located.
  • a GPS signal Global Positioning System
  • a GPS signal Global Positioning System
  • a second satellite navigation signal to be utilized by the navigation device 10 in the second operating mode, which corresponds approximately to the GALILEO service of the fee-based service (CS, Commercial Service). This allows a much better positioning accuracy up to ⁇ 10 cm.
  • the fee-based service is associated with costs, so that the use or the operation of the navigation device 10 in the second operating mode should remain as temporary as possible in order to spare a user unnecessary costs. It will therefore, according to the invention provided that in the presence of a communication link 13 to the vehicle component 12, the navigation device 10 automatically changes over to the first operating mode in which no evaluation of the chargeable second satellite navigation signal 54 takes place.
  • the portable navigation device 10 it is also possible for the portable navigation device 10 to be manually switchable between its modes of operation, such as when the target of pedestrian navigation is reached (and the portable navigation device 10 was taken by a user to that destination as required) the navigation device 10 is turned off so that no further navigation charges for the utilization of the second satellite navigation signal 54 more arise.
  • the second operating mode is switched on, because there is no connection to the vehicle component 12 via the communication connection 13.
  • the navigation device is either manually switched to the first operating mode or connected to, for example, a speed signal or an acceleration signal of a corresponding sensor which is in or on the bike, so that these data even sufficient for a safe and effective navigation of the navigation device 10 in the first operating mode (vehicle navigation).

Abstract

Es wird eine tragbare Kommunikationsvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer tragbaren Kommunikationsvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Navigationsvorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugnavigation unter Auswertung eines ersten Satellitennavigationssignals in einem ersten Betriebsmodus betreibbar ist und wobei die Navigationsvorrichtung zur Durchführung einer Fußgängernavigation unter Auswertung eines zweiten Satellitennavigationssignals in einen zweiten Betriebsmodus betreibbar ist.

Description

09.10.06
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
Tragbare Navigationsvorrichtung und Verfahren
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer tragbaren Navigationsvorrichtung. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 00 407 Al ist eine tragbare Navigationsvorrichtung bekannt, bei der ein Führer eines Fortbewegungsmittels auch nach dem Verlassen des Fortbewegungsmittels bei der Orientierung unterstützt wird. Nachteilig hieran ist, dass in vielen Fällen eine satellitengestützte Fußgängernavigation nicht oder nur in unzureichendem und unzuverlässigen Maße möglich ist, weil bei bekannten und frei zugänglichen Satellitennavigationssystemen lediglich eine ungenaue Positionsbestimmung möglich ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße tragbare Navigationsvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs hat dem demgegenüber den Vorteil, dass eine satellitengestützte Navigationsmöglichkeit auch zur Fußgängernavigation gegeben ist, wobei für den Fall der Fahrzeugnavigation ein herkömmlicherweise verwendbares und vorzugsweise frei zugängliches Satellitennavigationssignal Verwendung findet. Bevorzugt ist es erfindungsgemäß, dass die Navigationsvorrichtung eine Schnittstelle für eine Kommunikationsverbindung mit einer Fahrzeugkomponente aufweist, wobei der erste Betriebsmodus für den Fall der bestehenden Kommunikationsverbindung und der zweite Betriebsmodus für den Fall unterbrochener Kommunikationsverbindungen vorgesehen ist. Hierdurch wird vorteilhafter Weise gewährleistet, dass lediglich dann, wenn die Navigationsvorrichtung von dem Fahrzeug bzw. der Fahrzeugkomponente getrennt ist, d. h. wenn die Kommunikationsverbindung mit der Fahrzeugkomponente nicht besteht, ein Betrieb der Navigationsvorrichtung im zweiten Betriebsmodus vorliegt. Hierdurch wird die Einschaltung des zweiten Betriebsmodus der tragbaren Navigationsvorrichtung auf solche Fälle beschränkt bei denen eine Fußgängernavigation zwingend erforderlich ist.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Fahrzeugkomponente ein Autoradio und/oder eine Menschmaschine-Schnittstelle ist. Hierdurch ist es möglich, dass beispielsweise Informationen, für deren Darstellung auf der Navigationsvorrichtung lediglich eine vergleichsweise kleine Anzeigeeinheit vorgesehen ist, mittels der Anzeigeeinheit des Autoradios angezeigt werden können oder auch dass Eingaben in die Navigationsvorrichtung mittels der fahrzeugbasierten Menschmaschine-Schnittstelle erfolgen können.
Erfindungsgemäß wird ferner bevorzugt, dass unter Berücksichtigung lediglich der in den Satellitennavigationssignalen enthaltenen Informationen das zweite Satellitennavigationssignal eine genauere Ortung erlaubt als das erste Satellitennavigationssignal. Auf diese Weise ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, mittels des zweiten Satellitennavigationssignals eine Fußgängernavigation durchzuführen.
Ferner ist bevorzugt, dass über die Kommunikationsverbindung eine Übermittlung von im Fahrzeug vorhandenen Fahrzeugbewegungsdaten und/oder Fahrzeugpositionsdaten an die Navigationsvorrichtung vorgesehen ist. Hierdurch ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, unter Zuhilfenahme der vergleichsweise ungenauen Ortungsmöglichkeit aufgrund des ersten Satellitennavigationssignals, unter Zuhilfenahme der fahrzeuggestützen Daten, insbesondere der Fahrzeugbewegungsdaten, der Fahrzeugpositionsdaten aber auch insbesondere der Daten einer digitalen Karte oder dergleichen, zu einer genauen Navigation bzw. Ortung zu gelangen. Weiterhin ist es bevorzugt, dass das zweite Satellitennavigationssignal ein dem GALILEO-Standard im gebührenpflichtigen Dienst (CS, Commercial Service) entsprechendes Signal ist. Hierdurch ist vorteilhafter Weise gewährleistet, dass die Positionsbestimmung so genau ist, dass mittels der Navigationsvorrichtung auch eine Fußgängernavigation unter Zuhilfenahme eines Satellitennavigationssystems möglich ist.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das erste Satellitennavigationssignal ein dem GALILEO- Standard im offenen Dienst (OS, Open Service) oder ein dem GPS-Standard entsprechendes Signal ist. Hierdurch ist es möglich, für den Fall des ersten Betriebsmodus der Navigationsvorrichtung auf herkömmlicherweise bekannte und bewährte Satellitennavigationssignale bzw. entsprechende Navigationsalgorithmen für die Fahrzeugnavigation zurückzugreifen.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 schematisch die Verhältnisse zur Fahrzeugnavigation bzw. zur Fußgängernavigation mittels einer erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung und
Figur 2 in detaillierterer Darstellung die Anbindung der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung an eine Fahrzeugkomponente.
In Figur 1 ist eine Navigationsvorrichtung 10 schematisch zum einen innerhalb eines Fahrzeugs 1 dargestellt und zum anderen (auf der rechten Seite der Figur 1) unabhängig von dem Fahrzeug dargestellt. Schematisch ist ein erster Satellit 51 und ein zweiter Satellit 53 abgebildet, wobei der erste Satellit 51 ein erstes Satellitennavigationssignal 52 und der zweite Satellit ein zweites Satellitennavigationssignal 54 aussendet bzw. zur Aussendung in der Lage ist. Es sei daraufhingewiesen, dass diese Konstellation lediglich - A -
beispielhaft vorgesehen ist. Beispielsweise kann es auch vorgesehen sein, dass ein und derselbe Satellit sowohl das erste als auch das zweite Satellitennavigationssignal 52, 54 aussendet. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das erste Satellitennavigationssignal 52 zur Fahrzeugnavigation geeignet ist und dass das zweite Satellitennavigationssignal 54 zur Fußgängernavigation geeignet ist.
Das Fahrzeug 1 weist eine Fahrzeugkomponente auf, mit der die erfindungsgemäße, tragbare Navigationsvorrichtung 10 eine Kommunikationsverbindung 13 aufbauen kann. Diese Kommunikationsverbindung 13 ist drahtgebunden, beispielsweise über einen fahrzeugbasierten Bus bzw. ein Bussystem, beispielsweise Most-Bus oder dergleichen, vorgesehen. Alternativ dazu kann die Kommunikationsverbindung 13 auch drahtlos, etwas über eine Funkschnittstelle, wie beispielsweise Bluetooth, WILAN (Wireless Local Area Network) oder NFC (NearField Communication) vorgesehen sein.
In Figur 2 ist eine vergrößerte Darstellung der tragbaren Navigationsvorrichtung 10 sowie der Fahrzeugkomponenten 12 dargestellt. Die Kommunikationsverbindung zwischen der Navigationsvorrichtung 10 und der Fahrzeugkomponente 12 ist ebenfalls angedeutet. Zur Kommunikation mit der Fahrzeugkomponente 12 weist die tragbare Navigationsvorrichtung 10 erfindungsgemäß insbesondere eine Schnittstelle 11 auf. Bei der Fahrzeugkomponente 12 kann es sich erfindungsgemäß insbesondere um ein Autoradio und/oder um eine Menschmaschine-Schnittstelle innerhalb des Fahrzeugs 1 handeln oder auch um einen Bordcomputer oder dergleichen. Die erfindungsgemäße Navigationsvorrichtung 10 kann weiterhin erfindungsgemäß auch dafür vorgesehen sein, weitere Funktionalitäten außer der Navigationsfunktion zu erfüllen, beispielsweise ist es möglich, dass die tragbare Navigationsvorrichtung 10 als Mobiltelefon Verwendung findet, als tragbarer Computer Verwendung findet (Laptop, Palmtop) oder als persönlicher digitaler Assistent (PDA) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist weiterhin ferner möglich, dass als Navigationsvorrichtung eine Zusatzeinrichtung mit Navigationsfunktionalität für ein handelsübliches Gerät wie beispielsweise ein Mobiltelefon, einen tragbaren Computer, einen persönlichen digitalen Assistenten oder dergleichen ausgebildet ist. Es würde dann die Fahrzeugkomponente über ein solches handelsübliches Gerät mit der Navigationsvorrichtung als Erweiterungselement (Erweiterungskarte oder dergleichen) dieses handelsüblichen Gerätes vorliegen. Die Kommunikationsverbindung 13 zwischen der Navigationsvorrichtung 10 und der Fahrzeugkomponente 12 dient beispielsweise der besseren Steuerung der Navigation, etwa unter Auswertung eines Tachosignals, eines Beschleunigungssensors oder dergleichen. Die tragbare Navigationsvorrichtung 10 ist erfindungsgemäß in einem ersten Betriebsmodus betreibbar und weiterhin in einem zweiten Betriebsmodus betreibbar. Im ersten Betriebsmodus ist es mit der Navigationsvorrichtung 10 möglich, eine Fahrzeugnavigation durchzuführen. Unter Fahrzeugnavigation wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass eine Navigationsvorrichtung mit einem Fahrzeug 1 mit bewegt wird und eine Ortung des Fahrzeugs 1 gewährleisten soll. Hierfür gibt es im Stand der Technik bereits eine Mehrzahl von Lösungen, wobei für eine solche Fahrzeugnavigation lediglich ein Satellitennavigationssignal mit einer vergleichsweise geringen Genauigkeit notwendig ist. Beispielsweise wird für eine solche Fahrzeugnavigation ein GPS-Signal (Global Positioning System) verwendet, welches lediglich eine Ortungsgenauigkeit von 10 bis 100 Metern oder sogar darüber hinaus aufweist. Aus diesem Grund ist es in der Regel für eine Fahrzeugnavigation erforderlich, zusätzlich zu den Satellitenortungsinformationen aus dem ersten Satellitennavigationssignal 52 weitere fahrzeugbasierte Informationen bzw. Daten heranzuziehen wie beispielsweise die mittels im Fahrzeug 1 vorhandenen, in der Figur jedoch nicht dargestellten Sensoren etwa zur Ermittlung der Geschwindigkeit, der Beschleunigung oder dergleichen zugänglich sind. Zur Fußgängernavigation mittels eines satellitengestützten Navigationssignals ist es jedoch erforderlich, dass eine erhebliche größere Ortungsgenauigkeit erzielt wird, weil beispielsweise für Fußgänger eine erheblich größere Vielfalt an möglichen Wegen existiert, die beispielsweise für ein Fahrzeug gar nicht zugänglich sind. Erschwerend kommt für die Fußgängernavigation weiterhin hinzu, dass in der Regel keine Bewegungsdaten oder Positionsdaten des Fußgängers vorliegen, so dass nicht auf weitere Informationen für die Fußgängernavigation zurückgegriffen werden kann. Erfindungsgemäß ist daher besonders bevorzugt vorgesehen, dass im zweiten Betriebsmodus ein zweites Satellitennavigationssignal von der Navigationsvorrichtung 10 ausgenutzt wird, welches etwa dem GALILEO-Dienst des gebührenpflichtigen Dienstes (CS, Commerical Service) entspricht. Hiermit ist eine erheblich bessere Ortungsgenauigkeit bis zu < 10 cm möglich. Der gebührenpflichtige Dienst ist jedoch mit Kosten verbunden, so dass die Benutzung bzw. der Betrieb der Navigationsvorrichtung 10 im zweiten Betriebsmodus möglichst zeitlich begrenzt bleiben soll, um einem Benutzer unnötige Kosten zu ersparen. Es wird daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass beim Vorhandensein einer Kommunikationsverbindung 13 zur der Fahrzeugkomponente 12 die Navigationsvorrichtung 10 automatisch in den ersten Betriebsmodus überwechselt, in dem keine Auswertung des gebührenpflichtigen zweiten Satellitennavigationssignals 54 erfolgt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die tragbare Navigationsvorrichtung 10 manuell zwischen ihren Betriebsmodi umschaltbar ist, dass etwa, wenn das Ziel der Fußgängernavigation erreicht ist (und die tragbare Navigationsvorrichtung 10 voraussetzungsgemäß von einem Benutzer zu diesem Ziel hin mitgenommen wurde) die Navigationsvorrichtung 10 ausgeschaltet wird, so dass keine weitere Navigationsgebühren für die Ausnutzung des zweiten Satellitennavigationssignals 54 mehr anfallen.
Für eine Fahrradnavigation kann es erfindungsgemäß entweder vorgesehen sein, dass der zweite Betriebsmodus eingeschaltet wird, weil keine Anbindung an die Fahrzeugkomponente 12 über die Kommunikationsverbindung 13 besteht. Es kann jedoch für die Fahrradnavigation auch vorgesehen sein, dass die Navigationsvorrichtung entweder manuell in den ersten Betriebsmodus geschaltet wird oder aber an beispielsweise ein Geschwindigkeitssignal oder auch ein Beschleunigungssignal eines entsprechenden Sensors, welcher sich im oder am Fahrrad befindet, angeschlossen wird, so dass diese Daten selbst für eine sichere und effektive Navigation der Navigationsvorrichtung 10 im ersten Betriebsmodus (Fahrzeugnavigation) ausreicht.

Claims

Patentansprüche :
1. Tragbare Navigationsvorrichtung (10) dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsvorrichtung (10) zur Durchführung einer Fahrzeugnavigation unter Auswertung eines ersten Satellitennavigationssignals 52 in einem ersten Betriebsmodus betreibbar ist und dass die Navigationsvorrichtung 10 zur Durchführung einer Fußgängernavigation unter Auswertung eines zweiten Satellitennavigationssignals (54) in einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist.
2. Navigationsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsvorrichtung (10) eine Schnittstelle (11) für eine
Kommunikationsverbindung (13) mit einer Fahrzeugkomponente (12) eines Fahrzeugs (1) aufweist, wobei der erste Betriebsmodus für den Fall der bestehenden Kommunikationsverbindung (13) und der zweite Betriebsmodus für den Fall unterbrochener Kommunikationsverbindung (13) vorgesehen ist.
3. Navigationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkomponente (12) ein Autoradio und/oder eine Menschmaschine-Schnittstelle ist.
4. Navigationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung lediglich der in den Satellitennavigationssignalen (52, 54) enthaltenen Informationen das zweite Satellitennavigationssignal (54) eine genauere Ortung erlaubt als das erste Satellitennavigationssignal (52).
5. Navigationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Kommunikationsverbindung (13) eine Übermittlung von im Fahrzeug (1) vorhandenen Fahrzeugbewegungsdaten und/oder Fahrzeugpositionsdaten an die Navigationsvorrichtung (10) vorgesehen ist.
6. Navigationsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Satelittennavigationssignal (54) ein dem GALILEO-Standard im gebührenpflichtigen Dienst (CS, Commercial Service) entsprechendes Signal ist.
7. Navigationsvorrichtung (10) nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Satellitennavigationssignal (52) ein dem GALILEO- Standard im offenen Dienst (OS, Open Service) oder ein dem GPS-Standard entsprechendes Signal ist.
8. Verfahren zum Betrieb einer tragbaren Navigationsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebsmodus automatisch eingestellt wird, wenn eine Kommunikationsverbindung mit einer Fahrzeugkomponente (12) besteht.
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