Navigationssystem für ein komplexes menügesteuertes Fahrzeug- Mehrfunktionssystem

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Navigationstechnik für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Navigationssystem für ein komplexes menügesteuertes Fahrzeug- Mehrfunktionssystem, ein Fahrzeug mit einem derartigen Navigationssystem, die Verwendung eines solchen Navigationssystems in einem Fahrzeug, ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.

Technologischer Hintergrund

Herkömmlicherweise sind im Fahrzeug funktionale Komponenten, wie z. B.

Bordcomputer, Klimaanlage, Radio, Navigationssystem, etc., als getrennt zu bedienende Einzelkomponenten in das Fahrzeug eingebaut. Jede Einzelkomponente hat ein eigenes Bedienteil, so dass sich der Fahrer zu der Bedienkomponente wenden oder die Bedienelemente während des Fahrens ertasten muss, um die

Einzelkomponenten zu bedienen. Der Fahrer wird hierdurch oft vom

Verkehrsgeschehen abgelenkt.

Weiterhin können ausgewählte Bedienelemente für Einzelkomponenten, wie z. B. die Rufannahme eines Mobiltelefons, die Lautstärkenregelung und die

Programmauswahltaste eines Radios, räumlich getrennt von den Einzelkomponenten in Griffnähe des Fahrers, insbesondere in Nähe des Lenkrads oder am Lenkrad selber, angeordnet sein. Dies ist allerdings oft nur bei der Erstausrüstung des Fahrzeugs sinnvoll. Zudem ist der Aufwand relativ groß.

Weiterhin können Einzelkomponenten zu einem komplexen menügesteuerten Fahrzeug-Mehrfunktionssystem zusammengefasst werden. Hierbei wird die Bedienung in einer Bedienoberfläche des Fahrzeug-Mehrfunktionssystems konzentriert. Im Bereich des herkömmlichen Radioeinbauschachtes wird z. B. ein solches Mehrfunktionssystem eingebaut, das die Funktionen Bordcomputer, Klimaanlage, Radio und Navigationsgerät in sich vereint. Das Display des Mehrfunktionssystems kann als sensitiver Eingabebildschirm (Touch-Screen- Display) ausgeführt sein, um eine Eingabe von Menüpunkten durch Berühren des Displays zu ermöglichen. Alternativ hierzu können Bedienelemente direkt angrenzend an das Display angeordnet werden.

Die steigende Komplexität derartiger menügesteuerter Fahrzeug- Mehrfunktionssysteme erfordert zur Bedienung eine direkte Zuwendung des Benutzers zur Bedienoberfläche und beinhaltet somit die Gefahr einer Ablenkung vom Fahrgeschehen.

Normalerweise sind bei Navigationsgeräten sowohl die eigentliche Navigation (Karte, Map Matching, Routing, etc.) als auch die Mensch-Maschine-Schnittstelle (die für die Darstellung, also die grafische und akustische Ausgabe der

Informationen, die benutzerseitigen Eingaben, etc., zuständig ist) in einem Gerät kombiniert.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Navigationssystem bereitzustellen, welches einen sicheren Betrieb ermöglicht.

Es sind ein Navigationssystem für ein komplexes menügesteuertes Fahrzeug- Mehrfunktionssystem, ein Fahrzeug, eine Verwendung, ein Verfahren, ein

Programmelement und ein computerlesbares Medium gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen gleichermaßen das Navigationssystem, das Fahrzeug, die Verwendung, das Verfahren, das Programmelement und das computerlesbare Medium.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Navigationssystem für ein komplexes menügesteuertes Fahrzeug-Mehrfunktionssystem angegeben, wobei das Navigationssystem eine Navigationseinheit, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS bzw. HMI) sowie eine Kommunikationsverbindung aufweist. Die Kommunikationsverbindung ist zum Bereitstellen einer bidirektionalen Kommunikation zwischen der Mensch-Maschine-Schnittstelle und der Navigationseinheit ausgeführt, wobei die Mensch-Maschine-Schnittstelle und die Navigationseinheit getrennte Einheiten sind, die zur Kommunikation miteinander über die Kommunikationsverbindung ausgeführt sind.

Die beiden Einheiten (MMS und Navigationseinheit) sind in getrennten Geräten untergebracht. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Mensch-Maschine-Schnittstelle und die Navigationseinheit zur Anordnung an voneinander getrennten Positionen im Fahrzeug ausgeführt. Durch diese aufgelöste Bauweise ist es also möglich, die Fahrzeugnavigation und die MMS getrennt voneinander zu entwickeln und im Fahrzeug zu installieren. Insbesondere ist es auf diese Weise möglich, beide Geräte an unterschiedlichen Orten im Fahrzeug anzubringen.

Beispielsweise wird die Mensch-Maschine-Schnittstelle im Sichtfeld des Fahrers installiert und der Navigationsteil (Navigationseinheit) im Handschuhfach des Fahrzeugs.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist die Navigationseinheit zur mobilen Kommunikation mit der Mensch-Maschine-Schnittstelle über die Kommunikationsverbindung ausgeführt. Beide Einheiten können also durch Kabel oder durch Funk verbunden werden. über diese Verbindung werden nur die jeweils notwendigen Daten ausgetauscht.

Die kabellose übertragung zwischen der MMS und der Navigationseinheit (und umgekehrt) erfolgt beispielsweise per WLAN (z. B. 802.1 Ip), Bluetooth, ZigBee oder WiMax.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Navigationssystem zum übertragen von Informationen von der Navigationseinheit an die Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Ansteuerung von in der Mensch- Maschine-Schnittstelle befindlichen Daten ausgeführt.

Die MMS verfügt beispielsweise über eine eigene Recheneinheit und einen eigenen Datenspeicher. Somit kann innerhalb der MMS eine Bearbeitung der darzustellenden Informationen erfolgen. Wie diese Informationen bearbeitet bzw. dargestellt werden sollen, kann beispielsweise von der Navigationseinheit gesteuert und kontrolliert werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Navigationseinheit ein Modul eines Fahrerassistenzsystems. Wenn im Folgenden von „Navigationseinheit" die Rede ist, ist hierunter ein einfaches Navigationsmodul (siehe Bezugszeichen 120 der Fig. 1) oder auch ein komplexes System (siehe Bezugszeichen 130 der Fig. 1) zu verstehen, das sowohl ein Navigationsmodul als auch entsprechende Recheneinheiten und Sensorik aufweist, ggf. in Kombination mit einem Fahrerassistenzsystem (siehe Bezugszeichen 125 der Fig. 1).

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist die Mensch- Maschine-Schnittstelle zur teilweisen Integration in einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs oder vor einem Geschwindigkeitsanzeiger des Fahrzeugs ausgeführt. In diesem Fall werden z.B. die graphischen Informationen auf der Windschutzscheibe abgebildet. Die akustische Ausgabe kann durch anderweitig angeordnete Lautsprecher erfolgen. Die Eingabe von Steuerbefehlen erfolgt durch Sprachsteuerung oder über eine mechanische Eingabevorrichtung, die z.B. an der Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet ist oder in einem mobilen Gerät (PDA, Mobiltelefon, etc.) integriert ist.

Auf diese Weise ist es möglich, dass der Fahrer die grafischen Informationen aufnimmt, ohne zu sehr vom Verkehrsgeschehen abgelenkt zu werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Navigationssystem weiterhin eine Sensorvorrichtung zum Ermitteln einer

Kopfposition des Fahrers oder des Beifahrers relativ zu einer Anzeigeeinheit der Mensch-Maschine-Schnittstelle auf.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Navigationssystem eine Recheneinheit zum Verzerren von auf der Anzeigeeinheit anzuzeigenden Informationen auf. Die Verzerrung erfolgt in der Art, dass sich die anzuzeigenden Informationen mit der vom Fahrer oder Beifahrer wahrgenommenen Umgebung des Fahrzeugs aus Sicht des Fahrers bzw. Beifahrers wirklichkeitsgetreu bzw. korrekt überlagern. Die Verzerrung erfolgt auf Basis der von der Sendevorrichtung ermittelten Kopfposition. Auch kann die Verzerrung manuell vom Benutzer eingestellt werden, indem er eine entsprechende Justagevorrichtung bedient. Auf diese Weise kann der Benutzer manuell die angezeigten Informationen mit der von ihm wahrgenommenen Umgebung des Fahrzeugs wirklichkeitsgetreu überlagern.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Navigationssystem einen Laserprojektor zum Projizieren der anzuzeigenden Daten auf eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs auf. Die Windschutzscheibe kann in diesem Fall ein Laserdisplay aufweisen, auf welchem der auftreffende Laserstrahl noch besser visualisiert wird, als auf einer normalen Windschutzscheibe.

Auch kann alternativ zu Laserprojektor und Laserdisplay ein Head-Up Display vorgesehen sein, bei dem eine Graphik von einem Monitor über eine Spiegelanordnung auf die Windschutzscheibe projiziert wird.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Navigationssystem eine mobile Navigationseinheit zum Bereitstellen von Kartenmaterial an die (im Fahrzeug fest installierte) Navigationseinheit auf.

Wie bereits ausgeführt kann, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, diese mobile Navigationseinheit auch zur Steuerung der installierten Navigationseinheit verwendet werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die mobile Navigationseinheit zum übertragen eines ausgewählten Teils des in der mobilen Navigationseinheit gespeicherten Kartenmaterials ausgeführt.

Auf diese Weise kann der Datenverkehr minimiert werden, da jeweils nur der aktuell notwendige Teil der digitalen Karte an die Navigationseinheit (die im Fahrzeug installiert ist) übertragen wird. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der übertragene Kartenausschnitt eine definierbare Größe aufweist, welche sich beispielsweise an der durchschnittlichen Fahrzeuggeschwindigkeit orientiert, so dass sich das Fahrzeug mindestens eine Minute lang (oder zumindest über einen anderen, vom Benutzer wählbaren Zeitraum) innerhalb des Kartenabschnitts befindet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Navigationssystem zum Verwenden eines Bildschirms der mobilen Navigationseinheit zur Anzeige von solchen Daten ausgeführt, die von der MMS nicht dargestellt werden. In anderen Worten kann der Bildschirm der mobilen Navigationseinheit als Ergänzung zur MMS des Fahrzeugs eingesetzt werden.

Beispielsweise ist auf der mobilen Navigationseinheit eine Software installiert, die der fest installierten Navigationseinheit bzw. der MMS nicht zur Verfügung steht. Somit kann also die mobile Navigationseinheit die fest installierte Navigationseinheit und die MMS ergänzen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem oben beschriebenen Navigationssystem angegeben.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Navigationssystem in dem Fahrzeug so ausgeführt, dass die MMS und die

Navigationseinheit an voneinander getrennten Orten im Fahrzeug angeordnet sind.

Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die in der Navigationseinheit gespeicherten und verarbeiteten Daten in hohem Maße vor Beschädigung geschützt werden, wohingegen die MMS weniger hohen Sicherheitsanforderungen genügt. Es kann also nach sicherheitskritischen und weniger sicherheitskritischen Daten, Bauteilen, etc., unterschieden werden, die dann entweder in der Navigationseinheit oder in der MMS untergebracht werden.

Auf diese Weise lassen sich bei der Fertigung Kosten sparen, da die weniger sicherheitskritischen Komponenten mit weniger hohem Aufwand gefertigt werden müssen.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verwendung eines oben beschriebenen Navigationssystems in einem Fahrzeug angegeben.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs angegeben, bei dem eine bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen einer Mensch-Maschine-Schnittstelle und eine Navigationseinheit für ein komplexes menügesteuertes Fahrzeug- Mehrfunktionssystem bereitgestellt wird. Weiterhin erfolgt eine Ansteuerung von in der Mensch-Maschine-Schnittstelle befindlichen Daten über die Kommunikationsverbindung, wobei die Mensch-Maschine-Schnittstelle und die Navigationseinheit getrennte Einheiten sind, die zur Kommunikation miteinander über die Kommunikationsverbindung ausgeführt sind.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Programmelement angegeben, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben beschriebenen Schritte durchzuführen.

Dabei kann das Computerprogrammelement zum Beispiel Teil einer Software sein, die auf einem Prozessor des Fahrzeugmanagements gespeichert ist. Ebenso kann das Computerprogrammelement in einem elektronischen Bremsassistenten verwendet werden. Der Prozessor kann dabei ebenso Gegenstand der Erfindung sein. Weiterhin umfasst dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ein

Computerprogrammelement, welches schon von Anfang an die Erfindung verwendet, so wie auch ein Computerprogrammelement, welches durch ein update ein bestehendes Programm zur Verwendung der Erfindung veranlasst.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist ein computerlesbares Medium angegeben, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, die oben beschriebenen Schritte durchzuführen.

Unter dem Begriff „digitale Karten" sind auch Karten für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) zu verstehen, ohne dass eine Navigation stattfindet.

Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug.

Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung GPS stellvertretend für sämtliche globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) steht, wie z. B. GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien), ...

Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Navigationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Sensors zur Erfassung einer relativen Position des Kopfes des Fahrers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 3 zeigt ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.

In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung von Komponenten eines Navigationssystems 100 zur Installation in einem Fahrzeug. Das Navigationssystem 100 weist eine Navigationseinheit 130, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 140, die über die Kommunikationsverbindung 150 mit der Navigationseinheit 130 verbunden ist, sowie einen Sensor 201 und eine mobile Navigationseinheit 160 auf.

Die vom Navigationssystem 100 zu sendenden Daten, welche von der Steuereinheit 140, die beispielsweise in Form einer CPU ausgeführt ist, an die Kommunikationseinheit 122 übertragen werden, können über eine

Verschlüsselungseinrichtung 121 verschlüsselt werden. Ebenso können die empfangenen Daten, die von der Kommunikationseinheit 122 an die Steuereinheit 140 übertragen werden, von der Verschlüsselungseinheit 121 entschlüsselt werden. Die Kommunikationseinheit 122 weist für die Datenübertragung eine Antenne 123 auf.

Prinzipiell kann die Navigationseinheit 130 über diese Antenne 123 und die Kommunikationseinrichtung 122 kabellos mit der MMS 140 kommunizieren. Hierfür weist die MMS 140 ebenfalls eine entsprechende Antenne 141 auf.

Auch kann für die Kommunikation zwischen der MMS 140 und der Navigationseinheit 130 eine gesonderte kabellose Kommunikationsverbindung verwendet werden, in welchem Fall dann die Navigationseinheit 130 noch eine zusätzliche Kommunikationseinheit (nicht gezeigt in Fig. 1) aufweist.

Die MMS 140 weist eine Eingabeeinheit 126, eine akustische Ausgabeeinheit 127 sowie eine grafische Ausgabeeinheit 128, beispielsweise in Form eines Monitors, auf.

Die Kommunikationsverbindung 150 zwischen der MMS und der Navigationseinheit 130 kann entweder drahtgebunden oder kabellos ausgeführt sein. Auch können sowohl eine kabellose als auch eine drahtgebundene Verbindung nebeneinander vorgesehen sein.

über die Eingabeeinheit 126 können verschiedene Einstellungen der Navigationseinheit 130 als auch der MMS vorgenommen werden.

über die optische Ausgabeeinheit (beispielsweise in Form eines Monitors) 128 können Zielführungsinformationen ausgegeben werden. Darüber hinaus können die Zielführungsinformationen auch über die akustische Ausgabeeinheit 127 ausgegeben werden. Die Ausgabe über die akustische Ausgabeeinheit 127 hat den Vorteil, dass der Fahrer weniger vom aktuellen Verkehrsgeschehen abgelenkt wird.

In einem Speicherelement 124, das mit der Steuereinheit 140 verbunden ist oder in der Steuereinheit 140 integriert ist, sind die digitalen Kartendaten (z. B. als

Navigationskartendaten) in Form von Datensätzen abgelegt. Beispielsweise sind in dem Speicherelement 124 auch zusätzliche Informationen über Verkehrsbeschränkungen, Infrastruktureinrichtungen und dergleichen abgelegt und den Datensätzen zugeordnet.

Weiterhin ist eine Fahrerassistenzeinheit 125 vorgesehen, welche mit den digitalen Kartendaten oder anderen Informationen (beispielsweise Sensor- bzw. Messinformationen) versorgt wird.

Zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition weist die Navigationseinheit ein Navigationsmodul 120 mit einem Satellitennavigationsempfänger 106, der zum Empfang von Positionierungssignalen von beispielsweise Galileo -Satelliten oder GPS-Satelliten ausgelegt ist. Natürlich kann der Satellitennavigationsempfänger auch für andere Satellitennavigationssysteme ausgeführt sein.

Der Satellitennavigationsempfänger 106 ist mit der Steuereinheit 140 verbunden. Auch ist das Navigationsmodul 120 mit der Steuereinheit 140 verbunden. Weiterhin besteht eine direkte Verbindung zwischen dem Navigationsmodul 120 und dem Satellitennavigationsempfänger 106. Somit können die GPS-Signale direkt an die CPU 140 übermittelt werden.

Da die Positionierungssignale beispielsweise im innerstädtischen Bereich nicht immer empfangbar sind, weist die Sensorik 119 des Navigationssystems 100 zur Durchführung einer Koppelnavigation zudem einen Richtungssensor 107, einen

Wegstreckensensor 108, einen Lenkradwinkelsensor 109, einen Federwegsensor 102, eine ESP-Sensorik 103 und ggf. einen optischen Detektor 104, beispielsweise in Form einer Kamera, auf. Auch kann ein Strahlsensor 105 (Radar- oder Lidarsensor) vorgesehen sein. Weiterhin weist die Sensorik 119 einen Geschwindigkeitsmesser 101 auf.

Die Signale des GPS-Empfängers 106 und der übrigen Sensoren werden in der Steuereinheit 140 bearbeitet. Die aus diesen Signalen ermittelte Fahrzeugposition wird über Map Matching mittels Straßenkarten abgeglichen. Die so gewonnene Zielführungsinformation wird der MMS 140 übertragen und beispielsweise am

Monitor 128 (der auch als Laserdisplay oder Head-Up Display ausgeführt sein kann) ausgegeben. Auch kann die Bearbeitung oder ein Teil der Bearbeitung der Signale direkt in der MMS 140 vorgenommen werden. Steht beispielsweise eine verbesserte Auswerte- bzw. Darstellungssoftware zur Verfügung, kann diese auf die MMS

aufgespielt oder zusammen mit einer neuen (Austausch-)MMS eingebaut werden. Auf diese Weise ist ein schnelles und kostengünstiges Nachrüsten möglich.

Weiterhin weist das System 100 einen Sensor 201, beispielsweise in Form einer Kamera oder eines Laserscanners, auf. Der Sensor 201 ist in der Lage, die relative Kopfposition des Fahrers oder auch des Beifahrers relativ zur Windschutzscheibe zu erfassen. Die Sensoreinheit 201 ist über die Datenleitung 202 an die Navigationseinheit 130 bzw. deren Recheneinheit 140 angeschlossen. Diese Verbindung kann drahtgebunden oder drahtlos sein.

Weiterhin ist eine mobile Navigationseinheit 160 mit einer Antenne 161 vorgesehen, die über die drahtlose Kommunikationsverbindung 162 mit der Navigationseinheit 130 kommunizieren kann. Auch kann die mobile Kommunikationseinheit 160 über ein Datenkabel an die fest eingebaute Navigationseinheit 130 angeschlossen werden.

Das oben beschriebene Navigationssystem ist ein komplexes menügesteuertes Fahrzeug-Mehrfunktionssystem, welches mehrere funktionale Komponenten aufweist.

Durch die getrennte Anordnung und Aufteilung der Mensch-Maschine-Schnittstelle 140 und der Navigationseinheit 130 ist es möglich, Navigationssoftware, die zu einem fest verbauten Fahrerassistenzsystem gehört, mit einer transportablen Mensch- Maschine-Schnittstelle zu verbinden. Die Navigationssoftware bleibt dabei unverändert, wohingegen die Mensch-Maschine-Schnittstelle in kurzen Zyklen verbessert werden kann und damit immer realistischer in der Darstellung werden kann. Somit ist es möglich, einen hohen Sicherheitsstandard bei der Navigationssoftware zu ermöglichen, was für Fahrerassistenzsysteme notwendig ist, ohne auf eine aktuelle grafische Darstellung zu verzichten.

Beispielsweise weist die MMS einen kleinen Bildschirm 128 auf, der vor dem Drehpunkt der Tachonadel des Geschwindigkeitsanzeigers des Fahrzeugs angebracht ist. Insgesamt ist es möglich, die MMS deutlich schlanker auszuführen als bei einer integrierten Lösung. Vor allem im Hinblick auf eine mögliche Blickbeeinträchtigung und die Sicherheit im Falle eines Unfalls kann dies von Vorteil sein.

Anstelle eines Navigationsgeräts 120 kann auch eine Kartensoftware verwendet werden. In diesem Fall ist keine Routenführung über die Mensch-Maschine- Schnittstelle möglich. Es können jedoch aktuelle Verkehrszeichen, Geschwindigkeitsbegrenzungen, usw. angezeigt werden. In diesem Fall könnte die Routenführung auch von dem mobilen Navigationsgerät 160 übernommen werden.

Durch die Trennung von Navigation und MMS ist es möglich, beide Teile nach verschiedenen Sicherheitskriterien zu entwickeln. Beispielsweise kann die MMS mit einem niedrigeren Sicherheitsstandard ausgeführt sein, wohingegen die

Navigationseinheit 130 einem hohen Sicherheitsstandard genügt. Außerdem können beide Einheiten unabhängig voneinander ausgetauscht, gewartet oder erneuert werden.

Auch kann die Anzeigeeinrichtung 128 der MMS in Form eines

Windschutzscheiben-Laserdisplays ausgeführt sein. Hierbei wird die reale Umgebung des Fahrzeugs, die vom Fahrer wahrgenommen wird, z.B. mit der Darstellung einer Straßenkarte überlagert. Auf diese Weise kann der Fahrer wichtige Informationen erfassen, wenn er einfach nur durch die Frontscheibe blickt. Beispielsweise ermittelt ein extra dafür vorgesehener Sensor 201 die Kopfposition des Fahrers relativ zum Display 128. Auf diese Weise kann das System erkennen, wie die dem Fahrer darzustellenden Informationen (beispielsweise in Form einer Vektorgrafik) verzerrt werden müssen, damit Grafik und Wirklichkeit sich möglichst gut überlagern.

Um die Wirklichkeit nicht zu verdecken und den Energiebedarf gering zu halten, ist die Grafik vorzugsweise keine Bitmapgrafik, sondern eine Vektorgrafik, wie sie mit einem Laser oder einer zweiachsigen Ablenkeinheit projiziert werden kann. Somit kann der Projektor sowie der Sensor nachgerüstet werden. Auch ist die Integration des Projektors in ein mobiles Endgerät möglich. Beispielsweise kann der Projektor in ein Mobiltelefon integriert werden, das dann an einer geeigneten Stelle im Fahrzeug positioniert wird. Zur Positionierung kann beispielsweise eine entsprechend justierte Haltevorrichtung vorgesehen sein.

Die auf der Anzeigeeinrichtung 128 (Windschutzscheibe) dargestellten

Informationen können sog. Komfort-Informationen umfassen, wie beispielsweise den einzuschlagenden Weg, Querstraße, evtl. Straßennamen, Hausnummern, Tankstellen, Briefkästen, Gaststätten, Sehenswürdigkeiten, den gewählten Radiokanal u. ä.

Auch können sicherheitsrelevante Informationen überlagert werden. So kann z. B. das Laserdisplay mit einem Ortungssystem kombiniert werden, so dass ein Fußgänger, ein Hindernis oder ein entgegenkommendes Fahrzeug auf Kollisionskurs im Sichtfeld markiert wird, nachdem es durch eine geeignete Sensorik 119 erkannt wurde.

Auch können die für den Betrieb des Fahrzeugs wichtigen Informationen, wie Geschwindigkeit, Gang, Motordrehzahl, Tank, Temperatur, Uhrzeit und Warnlampen bei Bedarf eingeblendet werden. Hier ist lediglich auf eine Platzierung zu achten, die den Fahrer nicht stört.

Das Laserdisplay (bzw. der Laser) kann zur deckungsgenauen überlagerung von Wirklichkeit und Abbildung manuell eingestellt werden. Ein Kopfsensor ist in diesem Fall nicht erforderlich. Wenn die Position in Blickrichtung der Augen nicht erfasst wird, stellt der Fahrer das Display von Hand so ein, dass er aus einer

durchschnittlichen Kopfposition eine gute überdeckung von Karte und Wirklichkeit erreicht.

Fig. 2 zeigt einen Kopfsensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Sensor 201 ist beispielsweise in Form eines CCD- oder CMOS-Kopfsensors ausgeführt. Zur Kommunikation mit der Recheneinheit 140 ist beispielsweise eine Antenne 203 vorgesehen. Auch kann eine Datenleitung vorgesehen sein.

In Fig. 2 ist der Kopf des Fahrers mit dem Bezugszeichen 205 bezeichnet und der Bildbereich des vom Detektor 201 erfassten Bildes durch die gestrichelten Linien 204, 206 symbolisiert.

Der Sensor 201 besteht beispielsweise aus einer einfachen stereoskopischen Infrarot- Digitalkamera und erfasst im Wesentlichen die Kopfposition des Fahrers bzw. Beifahrers und die Entfernung zum Kopf. Dabei kann eine Markierung (Marker) helfen, welche beispielsweise als roter Punkt ausgeführt ist, den man sich auf die Stirn klebt.

Mit Hilfe der erfassten Kopfposition und ggf. einer zusätzlichen manuellen Justage (Abgleich) der Position des Projektors relativ zur Windschutzscheibe bleibt die

Karte, die projiziert wird, über einen weiten Kopfbewegungsbereich deckungsgleich mit der Wirklichkeit.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Kopfsensor 201 als Laserscanner ausgeführt (in Form z. B. eines „Off Position" Laserscanners). Hallo Herr Stählin: Was ist darunter zu verstehen? Hierbei scannt ein Infrarotlaser für den Fahrer unsichtbar den Innenraum des Fahrzeugs und ermittelt aus einer Laufzeitdifferenz und Richtung die Kopfposition des Fahrers.

Vorteilhafterweise wird der Fahrer weniger stark von der vor ihm liegenden Wegstrecke abgelenkt. Weiterhin lassen sich durch die dargestellte Lösung konventionelle Anzeigeinstrumente einsparen. Viele verschiedene Informationen können bei Bedarf so dargestellt werden, dass das Display nicht mit Anzeigen überladen wird und somit die Aufmerksamkeit des Fahrers überfordert werden könnte.

Weiterhin kann der Fahrer sich zusätzliche Funktionen anzeigen lassen und anordnen, und diese Anzeigen und die Anordnung bedarfsgerecht einstellen. Bestimmte Anzeigen können für alle Fahrer gleich sein (beispielsweise wichtige Informationen, wie Geschwindigkeit, Strecke, Warnlampen). Andere Einstellungen und Anzeigen können fahrerabhängig als „Style" definiert werden.

Dieses universelle Anzeigeinstrument ist durch seinen einfachen Aufbau auch in ein mobiles Endgerät integrierbar und somit selbst für ältere Fahrzeuge nachrüstbar. Insbesondere können sowohl der Fahrer als auch der Beifahrer jeweils eine eigene Anzeige bekommen, die beispielsweise unterschiedliche Informationen beinhaltet. Dies ist insbesondere für Fahrschulen von Interesse.

Bei heutigen Fahrzeugen gibt es bezüglich der Navigation zwei Lösungen: Einerseits gibt es mobile Navigationsgeräte, die ins Fahrzeug mitgebracht werden können, jedoch nicht auf im Fahrzeug verfügbare Ressourcen (außer Strom) zugreifen können. Auch können andere Navigationsgeräte in das Fahrzeug integriert sein.

Somit sind sie gut an das Fahrzeug anpassbar und können auf sämtliche vorhandenen Informationen (Sensoren, etc.) und Eingabe/ Ausgabemöglichkeiten zugreifen. Diese fest installierten, integrierten Navigationsgeräte sind jedoch schnell veraltet.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Navigationssystem zusätzlich ein mobiles Navigationsgerät 160 auf.

Fig. 3 zeigt ein Fahrzeug mit einem oben beschriebenen Navigationssystem inklusive einem mobilen Navigationsgerät 160 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In dem Fahrzeug 301 ist eine integrierte Navigation 130 verbaut, welche allerdings kein Kartenmaterial bzw. unzureichendes oder veraltetes Kartenmaterial aufweist. Wird nun ein mobiles Navigationsgerät 160 angeschlossen, werden die Kartendaten aus dem mobilen Navigationsgerät 160 in die integrierte Navigation 130 übertragen. Die übertragung erfolgt über eine Funkschnittstelle oder kabelgebunden.

Hierbei werden nur die Ausschnitte der Karte übertragen, die für die aktuelle Fahrsituation relevant sind, z. B. also die nächsten zehn Fahrminuten abdecken, sowie die geplante Route. Diese Daten werden auch dann noch im integrierten Navigationsgerät gespeichert, wenn die Verbindung zum mobilen Gerät abgebrochen wird. Somit wird sichergestellt, dass auch dann noch Daten zur Verfügung stehen, wenn einmal kein mobiles Navigationsgerät angebunden ist.

Hierzu ist es wichtig, dass die Daten aus dem mobilen Navigationsgerät in das Datenformat des integrierten Geräts konvertiert werden. Dafür bieten sich drei Verfahren an:

- Die komplette Umwandlung der Daten findet im mobilen Gerät 160 statt.

Dies stellt eine flexible Variante dar.

Das mobile Gerät wandelt die Daten in ein Rohformat um und das integrierte Gerät 130 wandelt dieses Rohformat in das intern verwendete Format um.

Die komplette Umwandlung findet im integrierten Gerät 130, 140 statt. Hierzu ist es notwendig, dass die Konvertierungsroutinen auch nachträglich noch aktualisiert werden können, um eine Anpassung an neue Generationen von mobilen Geräten zu ermöglichen.

Funktionen, die in der integrierten Navigationssoftware nicht enthalten sind, werden durch das mobile Gerät zusätzlich (z. B. als zweiter Bildschirm oder Split-Screen) dargestellt. Ebenfalls kann das mobile Gerät für die Darstellung des Menüs verwendet werden, wohingegen auf der integrierten Navigation nur die Navigationshinweise dargestellt werden. Somit ergeben sich je nach verwendetem mobilem Gerät unterschiedliche zusätzliche Funktionen und damit Differenzierungsmöglichkeiten für die jeweiligen Hersteller der Systeme.

Werden mehrere mobile Geräte verwendet, z. B. ein mobiles Navigationsgerät und ein Smartphone mit Navigationssoftware, so wird anhand vorgegebener Kriterien ausgewählt, welche Kartendaten in die integrierte Navigationseinheit geladen werden. Solche Kriterien können z. B. die Aktualität der Kartendaten, die Genauigkeit, die Kompatibilität, etc. sein. Bei der Darstellung von zusätzlichen Funktionen auf den mobilen Geräten kann entweder der Benutzer entscheiden, welche Funktion auf welchem Gerät dargestellt wird, oder eines der Systeme (bevorzugt das integrierte) entscheidet dies. Diese Auswahl der Funktionen wird beispielsweise gespeichert (vor allem, wenn der Benutzer sie ausgewählt hat), so dass sie bei der nächsten Verwendung wieder zur Verfügung steht. Dabei kann die Speicherung der Konfiguration unterschieden werden nach

mobilem System (also getrennt für jedes System A, B, C ...),

Kombination von Systemen (also für jede Kombination A + B, B + C, A + C, ...),

genereller zusätzlicher Funktion unabhängig vom System. Hierunter ist zu verstehen, dass z. B. eine spezielle Funktion weder bei A noch bei B oder C verwendet wird oder dass eine andere spezielle Funktion immer verwendet wird oder dass eine Kombination an Funktionen ausgewählt wird.

Durch die Pufferung der Daten des mobilen Geräts und die komplett vorhandene Navigationssoftware im integrierten System ist auch dann eine Navigation möglich, falls gerade keine Verbindung zu einem mobilen Gerät besteht. Die Verwendung des Bildschirms des mobilen Geräts für zusätzliche Informationen vergrößert den für die eigentliche Navigation nutzbaren Bereich auf dem Bildschirm der integrierten Navigation.

Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Schritt 401 wird eine bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen einer Mensch-Maschine-Schnittstelle und einer Navigationseinheit für ein komplexes menügesteuertes Fahrzeug-Mehrfunktionssystem bereitgestellt. Weiterhin wird eine Kommunikationsverbindung zwischen der installierten Navigationseinheit und einer mobilen Navigationseinheit etabliert. In Schritt 402 erfolgt eine übertragung von Kartendaten von dem mobilen Gerät zur installierten Navigationseinheit. In Schritt 403 erfolgt eine Pufferung der Kartendaten in der installierten Navigationseinheit. In Schritt 404 wird der Bildschirm des mobilen Geräts zur Darstellung zusätzlicher Informationen oder für Funktionen, die durch die integrierte Software nicht abgedeckt sind, verwendet. Außerdem können Zusatzinformationen gespeichert werden. In Schritt 405 erfolgt die Ansteuerung der in der MMS befindlichen Daten über die entsprechende Kommunikationsverbindung.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in

Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausfuhrungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.