DE19959307B4

DE19959307B4 - Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE19959307B4
Application number: DE19959307A
Authority: DE
Inventors: Ingo Wuellner; Marco Heffner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-12-10
Also published as: DE19959307A1

Abstract

Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Navigierer bestehend aus:
– einer GPS-Antenne zum Empfangen von Satellitendaten,
– einem GPS-Empfänger zum Erzeugen von GPS-Signalen,
– einem Speicher zum Abspeichern von Informationsdaten über eine Landkarte, und
– einem Navigationsrechner zum Berechnen von Standortkoordinaten aus den GPS-Signalen und zum Berechnen von Richtungsdaten als Ausgabedaten in Abhängigkeit von vorgegebene Zielkoordinaten repräsentierenden Eingabedaten, wobei der Navigationsrechner (5) über eine Koppeleinheit (11) mit einem Mobilfunkgerät (12, 32) verbunden ist, derart, dass eine Eingabeeinheit (15) und/oder eine Anzeigeeinheit (16) des Mobilfunkgerätes (12, 32) zur Eingabe der Eingabedaten (20) und/oder der Anzeige der Ausgabedaten (21) des sendenden Navigationsrechners (5) in ein von dem empfangenden Mobilfunkgerät (12) auswertbares Signal vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinheit (11) als steckbares Interface ausgebildet ist oder drahtlos mit dem Mobilfunkgerät (12, 32) verbunden ist, dass die Koppeleinheit (11) eine Anpassungslogik (23) oder einen Anpassungskontroller (24) aufweist, mittels dessen...

Description

Die Erfindung betrifft eine Navigationsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 195 14 133 A1 ist eine mobile Navigationsvorrichtung bekannt, die dazu geeignet ist, einem Fußgänger jederzeit die aktuellen Standortkoordinaten zu vermitteln. Zu diesem Zweck weist die mobile Navigationsvorrichtung eine GPS-Antenne sowie GPS-Empfänger auf, mittels derer im Zusammenwirken mit einem Navigationsrechner die präzisen Standortkoordinaten festgestellt bzw. berechnet werden können. Zur Erhöhung des Bedienungskomforts für den Benutzer kann die mobile Navigationsvorrichtung einen Sender und Empfänger nach dem GSM-Standard aufweisen, so dass die bekannte Vorrichtung zwei Funktionen in einem einzigen Gehäuse integriert. Zum einen ist ein Navigierer vorgesehen zur standortgenauen Bestimmung des Benutzers. Zum anderen ist ein Mobilfunkgerät vorgesehen zur Kommunikation des Benutzers über ein GSM-Netz mit einem anderen Nutzer. Eine solche Anwendungsart ist auch aus dem weiterem Stand der Technik, siehe DE 297 1 7403 U1 , DE 198 17 962 A1 sowie DE 196 46 603 A1 , bekannt.

Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass sie eine relativ hohe Rechenleistung zur Verfügung stellen müssen, die einer Handlichkeit und platzsparenden Dimensionie rung eines tragbaren Gerätes zuwiderläuft. Die bekannten Vorrichtungen sind daher relativ aufwendig und teuer.

Weiterhin ist es bekannt, Navigationsvorrichtungen für Fahrzeuge vorzusehen, die mit einer GPS-Antenne, GPS-Empfänger sowie einem Navigationsrechner ausgestattet sind. Der Navigationsrechner, der zur Berechnung der Standortkooridinaten des Fahrzeuges bestimmt ist, kann in einem kofferraumnahen Bereich des Fahrzeuges platzsparend untergebracht sein. Über Datenleitungen ist der Navigationsrechner mit einer in das Cockpit des Kraftfahrzeuges integrierten Anzeige- und Eingabeeinheit verbunden. Die Eingabeeinheit ermöglicht das Eingeben von Fahrtzielkoordinaten, während die Anzeigeeinheit das Anzeigen der Fahrtrichtungsdaten als Ausgabedaten ermöglicht. Diese Art von Navigationsvorrichtung ist auf die Navigationsanforderungen des Fahrzeuges beschränkt.

Aus der DE 196 33 417 C1 ist eine Haltevorrichtung für eine Eingabe- und Ausgabeeinheit einer Navigationsvorrichtung bekannt, die eine drehbar gelagerte Teleskopstange aufweist. Die Position der Eingabe- und Anzeigeeinheit kann daher bedarfsgerecht im Raum verändert werden. Die Eingabe- und Anzeigeeinheit sind nicht in einem Mobilfunkgerät integriert angeordnet.

Aus der DE 196 40 735 A1 ist eine Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die in einem Autoradio integriert ist. Das Autoradio enthält ein GPS-Modul mit einer GPS-Antenne und einem GPS-Empfänger, so dass der aktuelle Ort des Fahrzeugs bestimmt werden kann. Ferner enthält das Autoradio ein GSM-Modul, mittels dessen allgemeine Informationen empfangen und ausgewertet werden können. Das GSM-Modul weist eine Kartenleseeinrichtung auf, in der eine Speicher karte oder eine Guthabenkarte einsteckbar ist. Ein herkömmliches Mobilfunkgerät wird zur Anzeige und Eingabe von Daten nicht verwendet.

Aus der EP 0 684 592 A2 ist eine Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der Eingabedaten für die Navigation über ein berührungsempfindliches Display eingegeben und dann drahtlos an einen Navigationsrechner übertragen werden. Das Display weist eine Kartenleseeinrichtung auf, in die eine Speicherkarte einsteckbar ist. Ein Mobilfunkgerät ist in der Navigationsvorrichtung nicht integriert.

Aus der DE 196 25 002 A1 ist eine Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die über eine GPS-Antenne, einen GPS-Empfänger, einen Speicher sowie einen Navigationsrechner verfügt. Die Navigationsvorrichtung kann über eine RS232B-Schnittstelle oder eine andere Schnittstelle mit einem Mobilfunkgerät verbunden sein. Das Mobilfunkgerät ist jedoch nicht zur Eingabe und Anzeige von navigationsrelevanten Daten vorgesehen.

Aus der DE 44 29 121 C1 ist eine Navigationsvorrichtung für, Fahrzeuge bekannt, bei der in einem Mobilfunkgerät ein Navigationsrechner integriert ist. Das Mobilfunkgerät verfügt über eine übliche Schnittstelle, weist jedoch keine zusätzliche Kartenleseeinrichtung auf, in die eine Datenkarte einsteckbar ist.

Aus der US 5 559 520 A ist eine Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der ein Navigationsrechner zum einen mit einem Mobilfunkgerät und zum anderen mit einem GPS-Empfänger verbunden ist. Mittels des Mobilfunkgerätes werden geografische Daten (Informationsdaten über eine Landkarte) von einem Dienstanbieter heruntergeladen und über eine Koppeleinheit dem Navigationsrechner zugeführt. Der Navigationsrechner kann unter Berücksichtigung der vom GPS-Empfänger zur Verfügung gestellten GPS-Signalen dem Benutzer visualisierende Ausgabedaten zur Navigation berechnen. Nachteilig an der bekannten Navigationsvorrichtung ist, dass bei jedem neuen Fahrtantritt ein mit Kosten verbundenes Herunterladen der geografischen Daten vom dem Dienstanbieter erforderlich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass die Funktionalität hinsichtlich der Bereitstellung von Informationsdaten erweitert wird.

Zur Lösüng dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patenanspruchs 1 auf.

Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert sind.

Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild einer Navigationsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

2 ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung,

3 ein Blockschaltbild einer Navigationsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und

4 eine Ansicht einer Haltevorrichtung für ein Mobilfunkgerät in einem Fahrzeuginnenraum.

In 1 ist eine Navigationsvorrichtung 1 schematisch dargestellt, die im Wesentlichen aus einem Navigierer 2, einem Mobilfunkgerät 12 und einer den Navigierer 2 mit dem Mobilfunkgerät 12 koppelnden Koppeleinheit 11 besteht.

Der Navigierer 2 weist einen Navigationsrechner 5 auf, der eingangsseitig mit einem GPS-Empfänger 6 und einer vorgelagerten GPS-Antenne 7 verbunden ist. Die von der GPS-Antenne empfangenen Satellitendaten werden in dem GPS-Empfänger 6 in auswertbare GPS-Signale umgewandelt, so dass aktuelle Standortkoordinaten eines Fahrzeuges ermittelbar sind. Diese Standortkoordinaten können mit vorgegebenen Zielkoordinaten verglichen werden zur Ermittlung von Fahrtrichtungsdaten, die dem Benutzer die vorgegebene Fahrtrichtung bzw. Fahrtrichtungsänderung mittels einer Anzeigeeinheit 8 signalisieren. Zur Eingabe von Zielkoordinaten ist eine Eingabeeinheit 9 vorgesehen, die vorzugsweise als Tastenfeld ausgebildet ist. Der Navigationsrechner 5 ist mit einem Speicher 10 verbunden, in dem Informationsdaten über eine Landkarte gespeichert sind und somit ein Reservoir bildet für die Auswahl von den einzugebenden Zielkoordinaten.

Die beschriebenen Funktionseinheiten des Navigierers 2 können handelsüblich ausgebildet sein, wobei beispielsweise der Navigationsrechner 5 in einem hinteren Bereich eines Kraftfahrzeuges untergebracht sein kann, während die Anzeigeeinheit 8 und die Eingabeeinheit 9 in das Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges integriert sind. Nach der Erfindung ist die Koppeleinheit 11 vorgesehen, um eine Kommunikation zwischen dem Navigierer 2 und dem Mobilfunkgerät 12 zu ermöglichen.

Das Mobilfunkgerät 12 weist in bekannter Weise einen Mikrocomputer 13 auf, der mit einem Speicher 14, mit einer Tasten aufweisenden Eingabeeinheit 15, mit einer als LCD-Display ausgebildeten Anzeigeeinheit 16 und mit einer Kartenleseeinrichtung 17 verbunden ist. In der Kartenleseeinrichtung 17 ist eine den Benutzer des Mobilfunkgerätes identifizierende Chipkarte (SIM-Karte) 18 eingesetzt.

Das Mobilfunkgerät 32 mit einer zweiten Kartenleseeinrichtung 37 versehen ist, so dass eine Datenkarte 38, in der Informationsdaten über eine Landkarte gespeichert sind, einsteckbar ist. Hierdurch ist das Mobilfunkgerät 32 unabhängig von dem in dem Navigierer 33 gespeicherten Informationsdaten. Die Informationsdaten können auf einfache Weise schnell aktualisiert werden.
Nach einer ersten Ausführungsform der Navigationsvorrichtung 1 dient die Eingabeeinheit 15 und die Anzeigeeinheit 16 des Mobilfunkgerätes 12 zur Eingabe der Zielkoordinaten bzw. zur Anzeige der Fahrtrichtungsdaten des Navigierers 2. Zu diesem Zweck weist die Koppeleinheit 11 eine Steckeinrichtung 19 auf, so dass mittels der Eingabeeinheit 15 aufgenommene Daten (Eingabedaten 20) von dem Mobilfunkgerät 12 zu dem Navigierer 2 einerseits und Ausgabedaten 21 von dem Navigierer 2 zu der Anzeigeeinheit 16 des Mobilfunkgerätes 12 andererseits übermittelt werden können. Vorteilhaft kann hierdurch das dem Benutzer gewohnte Menü des Mobilfunkgerä tes 12 zur Eingabe von Daten bzw. ein mit einem Großflächendisplay ausgestatteter Anzeigeeinheit 16 zur Anzeige der Ausgabedaten 21 genutzt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Koppeleinheit 11 auch eine drahtlose Übermittlungseinrichtung 22 aufweisen, so dass die Eingabedaten 20 und die Ausgabedaten 21 drahtlos übermittelt werden. Beispielsweise kann die Übermittlungseinrichtung 22 eine Infrarot-Schnittstelle umfassen, die jeweils in dem Mobilfunkgerät 12 und dem Navigierer 2 integriert ist zur Übertragung von Infrarotsignalen.
Die Koppeleinheit 11 weist eine Anpassungslogik 23 oder einen Anpassungscontroller 24 auf, mittels dessen die von dem Mobilfunkgerät 12 ausgesandten Eingabedaten 20 bzw. die von dem Navigierer 2 ausgesandten Ausgabedaten 21 in eine entsprechende und weiterverarbeitbare Form des empfangenden Navigierers 2 bzw. Mobilfunkgerätes 12 umgeformt werden.
Die Anpassungslogik 23 bzw. der Anpassungscontroller 24 ist vorzugsweise auf einem Chip angeordnet, der in dem Mobilfunkgerät 12 und/oder dem Navigierer 2 integriert ist.
Alternativ kann die Koppeleinheit 11 als steckbares Interface ausgebildet sein, das Steckkontakte aufweist zur steckbaren Verbindung mit externen Anschlüssen des Mobilfunkgeräts 12.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 2 kann eine Koppeleinheit 25 zur Ermöglichung einer Datenkommunikation zwischen einem Bordrechner 26 des Kraftfahrzeuges und einem Mobilfunkgerät 27 vorgesehen sein. Das Mobilfunkgerät 27 entspricht dem Aufbau nach dem Mobilfunkgerät 12 des vorherigen Ausführungsbeispiels. Die Koppeleinheit 25 weist im Wesentlichen die gleichen Baueinheiten auf wie die Koppeleinheit 11. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ermöglicht sie, dass von dem Bordrechner 26 erzeugte Steuersignale 28 in eine Form umgewandelt werden, in der sie von dem Mobilfunkgerät 27 ausgewertet werden können. Der Bordrechner 26 dient als Schalt- und Steuerzentrale des Kraftfahrzeuges, in dem alle Informationen in elektronischer Form zusammenlaufen. Beispielsweise kann das Steuersignal 28 erzeugt werden, wenn ein Sensor den Airbag des Kraftfahrzeuges auslöst. Das Steuersignal 28 kann dann die Information enthalten, dass der Airbag ausgelöst worden ist oder kann andere unfallrelevante Daten enthalten, die dann von dem Mobilfunkgerät 27 aufbereitet und mittels einer Funkverbindung 29 zu einer entfernt angeordneten Zentraleinheit 30, insbesondere einer Notrufzentrale, übermittelt werden können. Die so gebildete erfindungsgemäße Steuervorrichtung ermöglicht eine einfache Auswertung von elektronischen Kraftfahrzeugdaten, die in der Anzeigeeinheit des Mobilfunkgerätes 27 angezeigt werden können, oder eine selbsttätige Nachrichtenübermittlung an die übergeordnete Zentraleinheit 30.
Zusätzlich zu der Ausführungsform gemäß 1 weist sowohl ein Mobilfunkgerät 32 als auch ein Navigierer 33 jeweils eine Sende-Empfangseinheit 34 bzw. 35 auf, so dass eine Datenkommunikation zwischen dem Mobilfunkgerät 32 und dem Navigierer 33 bidirektional über ein Funkverbindung 36 erfolgen kann.
Nach einer alternativen Ausführungsform können die Informationsdaten auch mittels einer üblichen GSM-Funkverbindung 39 über eine Basisstation 40 und eine Vermittlungsstelle 41 aus einem Internet 42 übermittelt werden. Somit kann auf einfache Weise auch jederzeit auf Informationsdaten von über das Internet 42 verbundene Datenbanken 43 zugegriffen werden.
Alternativ können die Informationsdaten über den aktuellen Standort des Mobilfunkgeräts 32 nicht von dem Navigierer 33 ermittelt und über die Sendeeinheit des Kraftfahrzeugs übermittelt werden, sondern von einem Dienstanbieter (Service-Provider) des Mobilfunkgeräts 32. Dabei werden auf Anforderung des Benutzers (menügeführt), vorzugsweise durch Kommunikation mittels Kurznachrichten (Short-Message), die entsprechenden Informationsdaten (geografische Daten wie Ausschnitt eines Stadtplanes etc.) von einem Server des Dienstanbieters (Mobilfunknetzbetreiber) an das Mobilfunkgerät 32 übertragen und in dem Display desselben visualisiert. Die Menüführung ermöglicht in Abhängigkeit von der Eingabe von Steuerungsdaten durch den Benutzer, wie beispielsweise die Angabe von „von Osten der Stadt" oder „von Osten der Straße X", eine zielgeführte Annäherung der Darstellung an den gewünschten Ausschnitt mit dem Zielort. Dabei werden auf Anforderung nach und nach Ausschnitte des Stadtplanes dargestellt, wobei zusätzlich auch der Maßstab des Stadtplanes zwischen den Aufrufen verändert, insbesondere verkleinert werden kann.
Damit das Mobilfunkgerät 12, 32 bedienungsfreundlich und ergonomisch im Bereich des Navigierers 2, 33 angeordnet sein kann, ist eine Haltevorrichtung 50 gemäß 4 vorgesehen, die einen gelenkigen Haltearm 51 aufweist, dessen erstes Ende gelenkig mit einem Halteflansch 52 verbunden ist. Das Halteflansch 52 ist starr an einer Konsole des Kraftfahrzeuges befestigt. Das gegenüberliegende Ende des Haltearms 51 ist mit einem Kugelgelenk 53 verbunden, auf dessen Oberseite ein erstes Gehäuseteil 54 eines Mobilfunkgerätes 55 angeordnet ist. Das erste Gehäuseteil 54 weist an einer Oberseite eine Eingabeeinheit 56, vorzugsweise als Tastaturfeld ausgebildet, auf. Das erste Gehäuseteil 54 ist gelenkig mit einem zweiten Gehäuseteil 57 verbunden, das auf einer dem ersten Gehäuseteil 54 zugewandten Seite eine großflächige Anzeigeeinheit 58 aufweist, die vorzugsweise die gesamte Fläche des zweiten Gehäuseteils 57 einnimmt.
Zur selbsttätigen Verstellung des Mobilfunkgerätes 55 aus einer Ausgangsposition, in der das zweite Gehäuseteil 57 und das erste Gehäuseteil 54 in einer zusammengeklappten Position zueinander angeordnet sind, ist ein Stellmotor vorgesehen, der den Haltearm 51 aus einer senkrechten Position in eine in der 4 dargestellten Betriebsposition verschwenkt.
Zusätzlich kann ein nicht dargestellter Stellarm an einer Rückseite des zweiten Gehäuseteils 57 angekoppelt sein, der über ein Gelenk mit demselben Stellmotor oder mit einem gesonderten Stellmotor verbunden ist, so dass selbsttätig das zweite Gehäuseteil 57 in der Betriebsposition aufgeklappt wird. Durch Betätigung eines Auslöseknopfes kann somit eine vorgegebene Betriebsposition des Mobilfunkgerätes 55 einge stellt werden. Vorzugsweise ist der Auslöseknopf als Taste 59 im Bereich eines Lenkrades 60 des Fahrzeuges angeordnet, so dass auf bedienungsfreundliche Weise mittels Fernbedienung die Verstellung des Mobilfunkgerätes 55 ermöglicht wird. Der Stellmotor ist vorzugsweise als Servomotor ausgebildet.

Claims

Navigationsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Navigierer bestehend aus: – einer GPS-Antenne zum Empfangen von Satellitendaten, – einem GPS-Empfänger zum Erzeugen von GPS-Signalen, – einem Speicher zum Abspeichern von Informationsdaten über eine Landkarte, und – einem Navigationsrechner zum Berechnen von Standortkoordinaten aus den GPS-Signalen und zum Berechnen von Richtungsdaten als Ausgabedaten in Abhängigkeit von vorgegebene Zielkoordinaten repräsentierenden Eingabedaten, wobei der Navigationsrechner (5) über eine Koppeleinheit (11) mit einem Mobilfunkgerät (12, 32) verbunden ist, derart, dass eine Eingabeeinheit (15) und/oder eine Anzeigeeinheit (16) des Mobilfunkgerätes (12, 32) zur Eingabe der Eingabedaten (20) und/oder der Anzeige der Ausgabedaten (21) des sendenden Navigationsrechners (5) in ein von dem empfangenden Mobilfunkgerät (12) auswertbares Signal vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinheit (11) als steckbares Interface ausgebildet ist oder drahtlos mit dem Mobilfunkgerät (12, 32) verbunden ist, dass die Koppeleinheit (11) eine Anpassungslogik (23) oder einen Anpassungskontroller (24) aufweist, mittels dessen die von dem Navigationsrechner (5) ausgesandten Ausgabedaten (21) in eine für das Mobilfunkgerät (12) entsprechende und weiterverarbeitbare Form umgeformt werden und dass das Mobilfunkgerät (12, 32) mit einer zweiten Kartenleseeinrichtung (37) versehen ist, so dass eine Datenkarte (38), in der Informationsdaten über eine Landkarte gespeichert sind, einsteckbar ist.
Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinheit (11) eine Übermittlungseinrichtung (22) umfasst zur drahtlosen oder leitungsgebundenen Datenübermittlung zwischen dem Navigationsrechner (5) und dem Mobilfunkgerät (12).
Navigationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlungseinrichtung (22) eine Infrarot-Schnittstelle umfasst.