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Die
Erfindung betrifft eine Freisprecheinrichtung zum Einsetzen eines
Mobiltelefons oder mit einem fest eingebauten Mobiltelefon, insbesondere
zur Anwendung in Fahrzeugen.
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Mobiltelefone
dürfen
seit jüngster
Zeit in den meisten Ländern
in Fahrzeugen während
der Fahrt nur noch dann durch den Fahret benutzt werden, wenn sie
eine Freisprecheinrichtung aufweisen oder in eine gesonderte Freisprecheinrichtung
eingesetzt sind.
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Eine
solche gesonderte Freisprecheinrichtung stellt im allgemeinen ein
separates Einbausystem dar, das in dem Fahrzeug an einer für den Fahrer gut
erreichbaren Stelle befestigt werden muss. Dies kann in den Fällen jedoch
zu einem Problem führen, in
denen das Fahrzeug bereits mit einer Reihe von Einbausystemen ausgestattet
ist, wie zum Beispiel Audiosystemen und Navigationssystemen. Außerdem besteht
die Gefahr, dass der Fahrer durch die steigende Anzahl dieser und
anderer Systeme zu stark abgelenkt wird.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, nach einer Möglichkeit
zu suchen, diese Einbausysteme so zu integrieren, dass ihre Handhabung
erleichtert oder vereinfacht wird, so dass sie die Aufmerksamkeit
des Fahrers nicht mehr in so starkem Maße in Anspruch nehmen.
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Gelöst wird
diese Aufgabe gemäß Anspruch 1
mit einer Freisprecheinrichtung zum Einsetzen eines Mobiltelefons
oder mit einem fest eingebauten Mobiltelefon, die sich auszeichnet
durch eine Datenaustauscheinheit mit einem Navigationsmodul zum Empfangen
von Funksignalen eines Navigationssystems (Navigationssignalen),
wie zum Beispiel GPS-Signalen, und vorzugsweise zum Ermitteln einer
Position daraus, sowie mit einem Anschluss zur Ausgabe von Positionsinformationen.
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Der
Lösungsweg über eine
neue Freisprecheinrichtung ist unter anderem deshalb besonders vorteilhaft,
weil der Austausch, bzw. der Einbau dieser Einrichtung, der in vielen
Fällen
nun ohnehin erforderlich wird, relativ einfach ist. Die Integration
eines Navigationsmoduls in die Freisprecheinrichtung hat den Vorteil,
dass der Platz für
ein separates Navigations-Einbausystem weitgehend eingespart werden
kann, da nur noch eine Positions-Ausgabeeinheit erforderlich ist,
die ggf. auch sehr klein sein kann. Weiterhin eröff net diese Integration bei
einer relativ einfachen Weiterbildung gemäß den Unteransprüchen ein
weites Anwendungsgebiet.
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Die
Unteransprüche
haben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Art zum Inhalt.
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Die
Ausführungen
gemäß den Ansprüchen 2 bis
7 sind insbesondere im Hinblick auf die Organisation und Führung einer
Mehrzahl von Fahrzeug vorteilhaft.
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Mit
den Ausführungen
gemäß den Ansprüchen 8 und
9 kann eine bestmögliche
Empfangsqualität
gesichert werden, während
die Ausführung
gemäß Anspruch
10 eine weitere Vereinfachung der Bedienung anderer Einbausysteme
ermöglicht.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung. Es zeigt:
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1 ein schematisches Blockschaltbild
zur Verdeutlichung verschiedener Ausführungsformen der Freisprecheinrichtung.
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Die
im folgenden beschriebenen Ausführungsformen
dienen auch zur Übertragung
von mit dem Navigationsmodul ermittelten Positionsinformationen
zu einer entfernten Gegenstelle. Aus diesem Grund ist davon auszugehen,
dass das in die Freisprecheinrichtung eingesetzte oder das in diese
fest eingebaute Mobiltelefon datenfähig ist, das heißt einen
Dateneingang aufweist, an den in weiter unten näher beschriebener Weise die
Positionsinformationen zur Übertragung
mittels des Mobiltelefons angelegt werden können. Wenn diese Daten nicht
mittels des Mobiltelefons übertragen
werden sollen, kann auch ein nicht-datenfähiges Mobiltelefon verwendet werden.
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In 1 ist mit der Bezugsziffer 10 eine
Freisprecheinrichtung angedeutet, die als kompaktes Basisgehäuse mit
bekannter Formgebung im Fahrzeug in der Weise montiert wird, dass
sie für
den Fahrer leicht zugänglich
und vorzugsweise abnehmbar ist.
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In
die Freisprecheinrichtung 10 wird in bekannter Weise ein
Mobiltelefon 11 eingesetzt, so dass es mechanisch über eine
entsprechende Halterung und elektrisch mit seiner Schnittstelle über einen ersten
Anschluss 151 mit diesem verbunden ist. Das Mobiltelefon 11 arbeitet
terrestrisch zum Beispiel nach dem GSM-, GPRS-, HSCSD- oder UMTS-Standard
oder satellitengestützt
(Satellitentelefon) und dient zur Sprach-, Daten, Fax- und SMS-Übermittlung über ein
zur Verfügung
stehendes Mobilfunk- oder Satellitennetz zu einer Gegenstelle, die
zum Beispiel eine Leitstelle oder eine Service-Zentrale sein kann.
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Zur
Sicherstellung einer bestmöglichen
Sende- und Empfangsqualität
ist eine an einer geeigneten Stelle angebrachte, externe Mobilfunkantenne 11' vorgesehen,
die an einen mit dem Mobiltelefon 11 verbundenen zweiten
Anschluss 152 der Freisprecheinrichtung 10 angeschlossen
wird.
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Die
Freisprecheinrichtung 10 beinhaltet ein Navigationsmodul 110 mit
einem Empfänger,
der die Navigationssignale (d. h. die Funksignale eines Navigationssystems)
empfängt
und verarbeitet und daraus in bekannter Weise die Fahrzeugposition
ermittelt.
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Zum
Empfang der Navigationssignale ist entweder eine miniaturisierte
Empfangsantenne in die Freisprecheinrichtung 10 integriert,
oder der Empfang erfolgt zur Sicherstellung einer optimalen Empfangsqualität über eine
externe Antenne 110',
die an einen mit dem Navigationsmodul 110 verbundenen dritten
Anschluss 153 (zum Beispiel ein SMA/SMB-Stecker) der Freisprecheinrichtung 10 angeschlossen
wird. Über
diesen Anschluss wird der Antenne auch eine Versorgungsspannung
zugeführt.
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Bei
dem Navigationssystem kann es sich um das bekannte GPS-System oder
ein anderes satellitengestütztes
Navigationssystem (zum Beispiel GLONASS) handeln. Ferner sind auch
terrestrische Navigationssysteme, insbesondere solche, die zukünftig in
den Mobilfunknetzen (zum Beispiel UMTS) realisiert sind, anwendbar.
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Die
ermittelten Positionsinformationen werden an einem vierten Anschluss 154 (serielle
Datenschnittstelle bekannter Art) zur weiteren Verarbeitung (zum
Beispiel für
eine Ausgabe- oder Anzeigeeinrichtung) Verfügung gestellt, wobei zur Datenübermittlung
bei Anwendung eines GPS-Navigationssystems zum Beispiel Sirf-Binary-
und / oder NMEA- Datenprotokolle verwendet werden können. Alternativ
dazu und insbesondere bei Anwendung eines der anderen eingangs genannten
Navigationssysteme sind auch andere bzw. weiterentwickelte Datenprotokolle
einsetzbar.
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Zur
Anzeige oder Ausgabe einer ermittelten Fahrzeugposition ist eine
Positions-Ausgabeeinheit 12 vorgesehen, die separat von
der Freisprecheinrichtung 10 an einer für den Fahrer gut einsehbaren Stelle
montiert und mit einem fünften
Anschluss 155 der Freisprecheinrichtung verbunden ist.
Diese Ausgabeeinheit kann ein einfaches Textdisplay, eine Ein- /
Ausgabeeinheit mit einem grafischen, auch mehrfarbigen Display mit
Text-, Symbol und Kartendarstellung oder auch eine Ein- / Ausgabeeinheit
eines anderen mobilen Navigationsgerätes oder eines PDA-Gerätes (Palmtop,
Notebook usw. oder eine entsprechende zukünftige Rechnereinheit) sein.
Die Positionsinformationen können
schließlich
auch akustisch, d. h. über
eine Sprachausgabe wiedergegeben werden.
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Auf
dem Textdisplay werden im einfachsten Fall die Koordinaten des berechneten
Standortes des Fahrzeugs angezeigt. Ergänzend hierzu können die Entfernung
zu einem an dem Display eingegebenen Zielort, die voraussichtliche
Ankunftszeit und, je nach Ausstattung des Textdisplays, weitere
Informationen angezeigt werden.
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Auf
dem grafischen Display kann die Position des Fahrzeugs auf einer
Karte dargestellt werden. Weiterhin können ggf. Eingaben bezüglich eines Zielortes,
einer Fahrtroute usw. vorgenommen werden. Zu diesem Zweck dient
vorzugsweise eine gesonderte Fernbedienung (kabelgebunden oder drahtlos),
ein Berührungsbildschirm
(touch panel) oder eine Tastatur usw., wobei auch eine Spracheingabe möglich ist.
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Als
weitere Einbausysteme können
gemäß 1 ein Audio-System 13 und
ein DVD-/CD-Laufwerk 14 sowie
eventuell weitere Multimediaeinheiten (nicht dargestellt) und ein
oder mehrere externe Lautsprecher 15 und ein externes Mikrofon 16 mit
der Freisprecheinrichtung 10 verbunden werden. Ferner können ein
oder mehrere Sensoren 17 zur Erfassung von Betriebszuständen des
Fahrzeugs sowie externe Rechnereinheiten (PDAs, Notebooks) zum Datenaustausch
mit der Freisprecheinrichtung verbunden werden. Für diese
Einheiten ist mindestens ein sechster Anschluss 156, 156', 156" (zum Beispiel auch
ein USB-Anschluss) an der Freisprecheinrichtung vorgesehen.
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An
der Vorderseite der Freisprecheinrichtung 10 befindet sich
schließlich
eine Mehrzahl von Bedienelementen 101,...109,
vorzugsweise Tasten, mit denen jeweils bestimmte Funktionen ausgeführt werden
können.
Es kann sich dabei um Wähltasten
für das
Mo biltelefon 11 handeln, denen bestimmte, in dem Mobiltelefon
gespeicherte Rufnummern zur Verbindung mit Notfall-, Service-, Rettungs-
oder anderen Diensten zugeordnet sind, oder über die Informationen, zum
Beispiel Verkehrsmeldungen, Wetterberichte usw. über das an die Freisprecheinrichtung 10 angeschlossene
Audiosystem 13 abgerufen werden können. Darüberhinaus können den Bedienelementen auch
Bedienfunktionen für
die angeschlossenen anderen Einbausysteme zugewiesen sein.
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Die
Freisprecheinrichtung 10 selbst beinhaltet neben dem bereits
erwähnten
Navigationsmodul 110 ein Steuermodul 120 mit einem
Befehlsumsetzer (entweder ein Softwaregesteuerter oder ein Hardware-codierter
Mikrocomputer oder Mikrocontroller mit P/EE-ROM-Speicher) sowie mit integriertem
oder externem Schnittstellenumsetzer.
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Die
Freisprecheinrichtung 10 beinhaltet ferner einen Speicher 130,
einen Signalumsetzer 140 (Level-Shifting usw.), sowie vorzugsweise
eine Spannungsversorgungseinheit 20, die jedoch auch als
externe Einheit ausgebildet sein kann. Diese Einheiten sollen im
folgenden genauer beschrieben werden.
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Das
Steuermodul 120 dient zur Verbindung des Navigationsmoduls 110 mit
dem Mobiltelefon 11 in der Weise, dass die ermittelten
Positionsinformationen über
das (datenfähige)
Mobiltelefon zu einer entfernten Gegenstelle übertragen werden können, wobei
diese Daten zum Beispiel als SMS-Meldung übermittelt werden. Das Navigationsmodul 110 und das
Steuermodul 120 sind dabei über eine serielle Datenschnittstelle
bekannter Art (RS232 o. ä.)
miteinander verbunden (oder zu einer Einheit integriert), wobei
zur Datenübermittlung
bei Anwendung eines GPS-Navigationssystems zum Beispiel Sirf-Binary- und / oder
NMEA- Datenprotokolle verwendet werden. Alternativ dazu und insbesondere
bei Anwendung eines der anderen eingangs genannten Navigationssysteme
sind auch andere bzw. weiterentwickelte Datenprotokolle einsetzbar.
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Weiterhin
dient das Modul 120 zur Aktivierung dieser Übertragung
in regelmäßigen, vorbestimmten
Zeitabständen
und 1 oder bei Betätigung eines
der Bedienlemente 101-109.
Die Übertragung kann
auch dadurch aktiviert werden, dass das Mobiltelefon 11 von
einer Gegenstelle angewählt
wird, die zum Beispiel einen entsprechenden Abrufcode übermittelt.
Schließlich
ist auch eine automatische Übertragung
der Positionsinformationen bei Erfassung bestimmter Ereignisse oder
Betriebszustände
des Fahrzeugs durch einen der Sensoren 17 oder in dem Fall
möglich,
in dem das Fahrzeug einen vor bestimmten Ort (Grenze, Zone, Marke, "elektronischer Zaun") erreicht.
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In
dem mit dem Steuermodul verbundenen Speicher 130 ("data-logger") werden in Abhängigkeit von
der Steuerung durch das Modul 120 die zum Beispiel in bestimmten
Zeitabständen
ermittelten (und formatierten) Positionsinformationen gespeichert (geloggt)
und zur Ubertragung ausgewählt
und wieder ausgelesen.
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Zwischen
dem Steuermodul 120 und dem Mobiltelefon 11 befindet
sich der Signalumsetzer 140, mit dem die von dem Modul 120 an
das Mobiltelefon gesendeten AT-oder
entsprechende Kommandos in für
die spezifische Schnittstelle des an dem ersten Anschluss 150 angeschlossenen
Mobiltelefons geeignete elektrische Signale ("Level-Shifting" usw.) umgesetzt werden, so dass eine
Steuerung des Sende- und Empfangsbetriebes des Mobiltelefons 11 durch
das Steuermodul 120 und eine Kommunikation zwischen beiden
möglich
ist.
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Anstelle
des Mobiltelefons 11 kann auch ein für den betreffenden Mobilfunkstandard
geeignetes Modem (zum Beispiel GSM-Modem) oder ein mit einem solchen
Modem versehener Rechner 18 wie zum Beispiel ein Docket-PC
(Notebook) oder ein PDA verwendet werden. Damit können zusätzliche Funktionalitäten wie
Datenfunk und verschiedene Auswertemöglichkeiten zur Verfügung gestellt
werden. Bei entsprechender Kompatibilität von dessen Schnittstelle
ist der Signalumsetzer 140 insoweit nicht erforderlich.
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Die
Freisprecheinrichtung weist in diesen Fall vorzugsweise einen gesonderten
(siebten) Ein-/Ausgangsanschluss 157 auf, der gemäß der Darstellung
in 1 direkt mit dem
Steuermodul 120 verbunden ist, so dass der Anwender wahlweise
ein datenfähiges
Mobiltelefon oder einen der genannten Rechner 18 zur (bidirektionalen) Übertragung
verwenden kann.
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Eine
weitere Möglichkeit
besteht schließlich darin,
einen Universal-Signalumsetzer 140 zu verwenden, der durch
entsprechend programmierte oder automatische Konfiguration an die
spezifische Schnittstelle (Anschluss 151) des verwendeten
Mobiltelefons 11 oder einen der oben genannten Rechner 18 angepasst
werden kann.
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In
entsprechender Weise werden die empfangenen Signale gegebenenfalls
mit dem Sig nalumsetzer 140 so umgesetzt, dass sie von dem
Steuermodul 120 verarbeitet werden können.
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Die
Positions-Ausgabeeinheit 12 wird, wie bereits erläutert wurde, über den
fünften
Anschluss 155 an die Freisprecheinrichtung 10 angeschlossen, der
mit dem Steuermodul 120 verbunden ist, wobei die Kommunikation
zwischen beiden über
eine bekannte Schnittstelle erfolgt.
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Die
erläuterten
Einbausysteme 13 bis 17 sind über den mindestens einen sechsten
Anschluss 156, 156', 156".. mit dem Steuermodul 120 verbunden
und werden, ebenso wie die Komponenten 101 bis 109 und 110, 130 und 140 der
Freisprecheinrichtung 10 über das Steuermodul 120 gesteuert.
Dadurch erfolgt auch eine Stammschaltung des Audiosystems 16,
wenn zum Beispiel der Fahrer ein Gespräch über das Mobiltelefon 11 führt. Alle
diese Funktionen werden durch eine in dem Steuermodul 120 vorhandene
Mikrocontrollereinheit realisiert.
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Die
Konfiguration dieser Mikrocontrollereinheit kann entweder zum Beispiel über Dip-Schalter oder mittels
eines an einen achten Ein-/Ausgangsanschluss 158 angeschlossenen
Rechners 19 der oben genannten Art erfolgen. Der Anschluss 158 ist
zu diesem Zweck vorzugsweise als Programmier- und Serviceschnittstelle
("Multi-Interface") für die Freisprecheinrichtung 10 ausgebildet.
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Die
Leistungsversorgung der Freisprecheinrichtung 10 sowie
der an diese angeschlosssenen Einbausysteme erfolgt schließlich über die
mit dem Bordnetz verbundene Spannungsversorgungseinheit 20,
die die jeweils benötigten
Spannungen erzeugt, oder direkt über
das Bordnetz durch Anschluss an einen Zigarettenanzünder o. ä..
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Die
in die Freisprecheinrichtung 10 integrierten Komponenten 110, 120, 130 und 140 sind
als eine oder mehrere miniaturisierte und integrierte Datenaustauscheinheiten
realisiert und zum Beispiel fest in das Gehäuse der Freisprecheinrichtung
eingebaut, zum Beispiel mit diesem vergossen, so dass sie stoßunempfindlich
und vor anderen äußeren Einwirkungen
weitgehend geschützt
sind.
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Alternativ
dazu können
zumindest einzelne der Datenaustauscheinheiten als eine oder mehrere separate
Einheiten ausgebildet sein, die drahtlos oder über eine Leitung mit der Freisprecheinrichtung 10 verbunden
sind. Zu einer solchen separaten Einheit kann auch das Mobiltelefon 11 mit
seinem Schnittstellenanschluss 151 oder eine andere der oben
genannten, zur Komunikation mit einer Gegenstelle vorgesehene Sende-
und / oder Empfangseinheiten 18 (GSM-Modem, Rechner, usw.)
gehören.
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Die
Kommunikationsverbindung zwischen einem oder mehreren der externen
Einbausysteme 11 bis 19 und der Freisprecheinrichtung 10 kann
anstelle über
einen oder mehrere der Anschlüsse 15x sowie
die entsprechenden Leitungen auch drahtlos über UV- oder Infrarotstrahlung
realisiert sein.
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Zur
Kommunikation mit der Gegenstelle kann auch ein Transceiver zum
Senden und Empfangen von Daten über
Bündelfunk,
zum Beispiel nach dem TETRA-Standard für kommerzielle oder geschlossene
Benutzergruppen wie Pager, Chekker usw. (zum Beispiel im Bereich
von 410–430
oder 440–470
MHz) verwendet werden. Weiterhin kann die Kommunikation über die
Frequenzen des Citybandes oder eines für die Industrie nutzbaren Frequenzbandes
erfolgen. Eine Kommunikation ist auch über öffentliche Rundfunknetze, zum
Beispiel mittels RDS (radio data system), oder über Satellitenradion (XM) möglich.
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An
einem neunten Anschluss 159 wird schließlich eine zusätzliche
Schnittstelle wie MOST-Bus (optischer Bus), CAN-Bus, Ethernet usw. zur
Verbindung der Freisprecheinrichtung 10 mit einem lokalen
Fahrzeug-Datennetz (LAN) zur Verfügung gestellt, so dass auch
ein lokaler Datenaustausch mit dem Fahrzeug, ein Anschluss von Fahrzeug-Sensoren
und eine entsprechende Datenausgabe und -Übertragung über die Freisprecheinrichtung
zu einer Gegenstelle möglich
ist.
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Die
Freisprecheinrichtung kann auch mobil und portabel ausgebildet sein,
so dass sie vom Armaturenbrett eines Fahrzeugs abgenommen und mitgeführt werden
kann.
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Die
beschriebene Ausführungsform
der Erfindung kann somit sehr flexibel an die speziellen Anforderungen
des Benutzers angepasst werden. Diese reichen von einer einfachen
Anzeige einer Fahrzeugposition über
eine zielgeführte
Navigation bis zu einer Datenkommunikation mit einer entfernten
Gegenstelle, durch die die Route eines Fahrzeugs überwacht
wird.
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Die
Freisprecheinrichtung kann schließlich auch in Form eines Rückspiegels
oder einer Sonnenblende eines Fahrzeugs ausgebildet sein. Zu diesem Zweck
erhält
das Gehäuse
der Freisprecheinrichtung eine geeignete Form mit Befestigungs-
und Anschlusseinrichtungen, wobei eine Fläche als Spiegel dient. Dadurch
kann weiterer Platz eingespart werden.