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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell ein Informationsanzeige-
und Kommunikationsmodul eines Fahrzeugs, und genauer ein elektronisches
Informationsanzeigesystem eines Fahrzeugs, welches mit einer Antennenanordnung
versehen ist, welche in einer Dachkonsole untergebracht ist.
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Integrierte
Informations-, Überwachungs- und
Steuerungssysteme eines Fahrzeugs werden bei Personenfahrzeugen
immer beliebter. Tatsächlich werden
die Komplexität
dieser Systeme und die Vielfalt der damit verbundenen Technik, welche
in einem Fahrzeuginformationssystem kombiniert werden können, beinahe
grenzenlos. Gegenwärtig
sind Systeme verfügbar,
welche Navigation, Streckeninformationen, Telekommunikation, Interaktion
mittels Stimme und Sprache sowie Überwachung und Funktionsfähigkeitszustand
eines Fahrzeugs umfassen. Die Navigationssysteme, welche verfügbar und
in dem Fahrzeug integriert sind, umfassen zumeist einen Empfänger für ein globales
Positionsbestimmungssystem (GPS), welcher dauerhaft in dem Fahrzeug angebracht
ist und mit einem satellitengestützten GPS
kommuniziert, um Fahrzeugpositionsinformationen zu empfangen. Typischerweise
werden die GPS-Informationen in eine Form einer Anzeige für den Bediener
des Fahrzeugs umgewandelt. Einige Fahrzeuge bieten Kartenanzeigen
an, welche die GPS-Informationen
verwenden, um die Position des Fahrzeugs relativ zu vorher bestimmten
Bezugspunkten oder anderen bekannten Orientierungspunkten aus einer
Kartendatenbank anzuzeigen. Die GPS-Informationen können ferner
als Navigations- bzw. Routenleitsystem verwendet werden, um Fahrtanweisungen
auf der Strecke zu liefern, um den Fahrer dabei zu unterstützen, an
dem gewählten
Ziel anzukommen. Es sind weitere Navigationsunterstützungsfunktionen
verfügbar,
wie etwa das Liefern von Karten, welche Orte und Punkte von Interesse
in dem Gebiet um den Ort des Fahrzeugs bzw. um ein gewähltes Ziel
betreffen.
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Ferner
nahm die Aufnahme einer Telekommunikationsschnittstelle in Fahrzeuginformationssystemen
eine Anzahl verschiedener Formen an, als sich die mobile zellulare
Telefonsystemtechnik entwickelte und verbesserte. Einige der existierenden Fahrzeuginformationssysteme
unterhalten ein mobiles zellulares Telefonsystem, welches in dem
Fahrzeug integriert ist. Dies kann eine freihändige Telekommunikationsverbindung
für die
Fahrzeuginsassen ermöglichen,
erfordert jedoch generell ein zugeordnetes bzw. festes zellulares
Telefon mit einer eigenen Nummer. Die neuesten Telekommunikationssysteme,
welche in Fahrzeuginformationssystemen integriert sind, verwenden
die „BluetoothTM"-Technik. Bluetooth
ermöglicht
eine kurzreichweitige drahtlose Hochfrequenzkommunikation (HF-Kommunikation) zwischen
beweglichen Vorrichtungen, wie etwa Telefonen, PDA's, Laptop-Computern
und ähnlichem. Bluetooth
ermöglicht
es daher, diese tragbaren Vorrichtungen des Fahrers oder anderer
Insassen des Fahrzeugs mit dem Fahrzeug zu verbinden. In dieser Weise
kann eine Verbindung des Fahrzeugsinformationssystems mit einem
Mobiltelefon eines Insassen erfolgen, so daß Anrufe und Textmitteilungen
durch das Fahrzeuginformationssystem geleitet werden.
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Einige
Fahrzeuginformationssysteme verwenden ferner eine getrennte Höchstfrequenzwellenantenne,
um die zellulare Verbindung außerhalb
des Fahrzeugs für
die Vorrichtungen mit Bluetooth-Verbindung zu verstärken. Ferner
kann die Navigations-Datenbank, welche in dem Fahrzeuginformationssys tem
verwendet wird, durch die zellulare Telekommunikationsverbindung
aktualisiert werden. Ferner umfassen einige Fahrzeuginformationssysteme als
Teil der Telekommunikationsschnittstelle HF-Module, welche sowohl
Fahrzeugalarme und schlüssellosen
Zugang sowie Garagentüröffner und
andere entfernte Schnittstellen als auch getrennte Empfänger für verschiedene
Rundfunk- und Fernsehformate programmieren und steuern können. Eine
Anzahl der herkömmlichen
Fahrzeuginformationssysteme verwendet ferner eine Spracherkennungsfähigkeit,
um den Insassen die Möglichkeit
zu bieten, dem System zusätzlich
zu direkten Tastatureingaben Sprachbefehle zu erteilen. Zusätzlich sind
Sprachsynthesizer in der Lage, digitale Ausgangssignale von dem
Fahrzeuginformationssystem anzunehmen und diese in Sprache umzusetzen.
Die Interaktionsfähigkeiten mittels
Stimme und Sprache sind typischerweise geeignet integriert, um derart
mit den anderen Teilsystemen zu arbeiten, daß eine Steuerung des Navigationssystems,
des Telekommunikationssystems sowie der anderen Systeme per Stimme
möglich
ist. Ferner liefern die meisten gegenwärtigen Fahrzeuginformationssysteme
Ausgabedaten, welche den Zustand und die Funktionsfähigkeit
der mechanischen und elektrischen Systeme des Fahrzeugs betreffen.
Beispielsweise können
zusätzlich
zu den herkömmlicheren
Fahrtangelegenheiten, wie etwa Kraftstoffmenge und -verbrauch, Motortemperatur, Öldruck und
Ladesystemzustand, auch Informationen über Motordefektbedingungen,
Rückhaltesystembereitschaft
und Reifendruck geliefert werden, wenn das Fahrzeug entsprechend
ausgestattet ist. Bei einigen Beispielen sind ferner Komfort- und Sicherheitseinstellungen
eines Fahrzeugs, wie etwa Sitzstellungen, Stereoanlagen-Bedienelemente
und Scheinwerfereinstellungen über
das Informationssystem programmierbar. Mit der Integration all dieser
Teilsysteme sind einige Fahrzeuge in der Lage, Fahrzeugprobleme
oder Notfallssituationen zu einer Überwachungseinrichtung rückzumelden.
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Ungeachtet
dessen, wie raffiniert und allumfassend die herkömmlichen Fahrzeuginformationssysteme
geworden sind, sind diese jedoch sämtlich noch durch die physikalischen
Bedingungen und Beschränkungen
der verschiedenen Teilsysteme beschränkt, und genauer durch die
Bedingungen und Beschränkungen
der Schlüsselsysteme
von Navigation und Telekommunikation. Genauer ist es die Integration
von Navigation und Telekommunikation, welche diese Fahrzeuginformationssysteme
zu nützlichen
Werkzeugen macht, welche über
die Grenze des Fahrzeugs hinausreichen, und es sind diese speziellen
Systeme, welche am schwierigsten aufzunehmen sind. Insbesondere
werden GPS-Informationen von
dem Satellitensystem empfangen, um die gegenwärtige Position des Fahrzeugs
zu bestimmen. Diese Kommunikation wird in Sichtlinie ausgetauscht,
wobei dies bedeutet, daß die
GPS-Antenne des Fahrzeugs derart angeordnet werden muß, daß die beste Empfangsstellung
zum Himmel erreicht wird. Ferner muß die Mobiltelekommunikations-Höchstfrequenzwellenantenne derart
in dem Fahrzeug angeordnet werden, daß Störungen zwischen der Antenne
und den vielen Höchstfrequenzwellenmasten, welche
das Signal zu dem Fahrzeug leiten, vermieden werden. Wenn die GPS-Sichtlinie
nicht gehalten wird, ist das Navigationssystem ungenau, bis dieses das
Satellitensignal wieder empfangen kann. Wenn das Fahrzeuginformationssystem
die Höchstfrequenzwellenantenne
verwendet und das Signal unterbrochen wird, werden Daten verloren
oder wird die Kommunikation beendet. Ferner können auch weitere Antennen
erforderlich sein, abhängig
von den weiteren Merkmalen, welche aufgenommen sind.
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Herkömmliche
Fahrzeuginformationssysteme verwenden eine Vielzahl von Antennenanordnungen,
um zu versuchen, die Sichtlinienbedingungen zu überwinden, und wären stilistische
Gestaltung und aerodynamische Eigenschaften nicht von großer Bedeutung,
so würde
dies generell kein Problem bereiten. Klarerweise wäre es die
einfachste Antennenlösung
zum Un terstützen
der Navigations- und Kommunikationsschnittstellen der herkömmlichen
Fahrzeuginformationssysteme, die Antennenanordnung in der Mitte
des Fahrzeugdachs an dessen höchstem Punkt
anzuordnen. Dieser rein technische Ansatz würde jedoch den ästhetischen
visuellen Reiz des Fahrzeugs zunichte machen, welcher ein Gütemerkmal
darstellt, wofür
Fahrzeughersteller hart arbeiten, um dieses der generell stilbewußten Öffentlichkeit anzubieten.
Ferner ist es, da heute die meisten Fahrzeuge unter Berücksichtigung
von aerodynamischen Eigenschaften und Kraftstoffwirksamkeit gestaltet sind,
ein Nachteil, eine Antennenanordnung aufzuweisen, welche an beliebiger
Stelle auf der Fahrzeugaußenseite
in dem Windstrom angeordnet ist.
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Teilweise
in Reaktion auf diesen Punkt ordneten Hersteller Antennen in den
oberen Kanälen entlang
den Oberseiten der Fahrzeugtüren,
in den Kanälen
entlang dem Kofferraumrand, in den Wetterschutzstreifenbereichen
entlang dem Frontscheiben- und Heckscheibenglas und selbst in dem
Rückspiegelgehäuse an.
Die Verwendung dieser Antennenanordnungsverfahren ist mit einer
Anzahl von Kompromissen verbunden. Bei den Kanal- und den Wetterschutzstreifeninstallationen
sind die Antennen durch die Größe und die
Gestalt der Bereiche beschränkt, in
welchen diese eingeschlossen sind, und diese erleiden immer noch
Perioden der Fahrzeugausrichtung, wobei die Sichtlinienbedingungen
versperrt werden. Ferner müssen
diese mit deren metallischen Umgebungen, welche generell andere
Signalstörungsprobleme
aufwerfen, elektrisch wechselwirken. Das Aufnehmen einer oder mehrerer
Antennen in der Rückspiegelanordnung
bietet eine gewisse Verbesserung gegenüber den Anordnungen, jedoch
sind die Antennen immer noch in dem Fahrzeug in einem Bereich angeordnet,
welcher durch die vordere Dachlinie teilweise versperrt ist. Ferner
sind Rückspiegelantennenanordnungen
Neuausrichtungen ausgesetzt, wenn verschiedene Fahrer die Ausrichtung
der Spiegelanordnung verstellen, wobei dies Navigationsbezugsschwierigkeiten
verursacht.
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Demgemäß verbleibt
in der Technik ein Bedarf im Hinblick auf ein Informationsanzeige-
und Kommunikationssystem eines Fahrzeugs, welches eine vollständige Sichtlinien-Antennenausrichtung für die GPS-
und Höchstfrequenzwellenantennen und
jegliche anderen Antennenanordnungen, welche von einer Maximalempfangsstellung
zum Himmel profitieren, ermöglicht.
Ferner sollte die wirksame Antennenanordnung generell verhüllt und ästhetisch neutral
sein, um die stilistische Gestaltung, das Aussehen oder die aerodynamischen
Eigenschaften des Fahrzeugs nicht zu beeinträchtigen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Nachteile des Stands der Technik werden durch die vorliegende Erfindung
eines Informationsanzeige- und Kommunikationssystems eines Fahrzeugs überwunden.
Das System weist eine Vielzahl wirksamer Module auf und umfaßt eine
Steuerungsverarbeitungseinheit, welche dafür angelegt ist, eine Schnittstelle
der Vielzahl wirksamer Module zu liefern. Die wirksamen Module umfassen
ein Anzeigenmodul, welches dafür
angelegt ist, visuelle Informationen für die Insassen des Fahrzeugs
zu liefern, ein Navigationsmodul, welches für einen Satellitenempfang zur
globalen Positionsbestimmung angelegt ist, um Fahrzeugpositionsinformationen
für die
Steuerungsverarbeitungseinheit zu liefern, ein Telekommunikationsmodul,
welches für
eine drahtlose Kommunikation angelegt ist, um eine Kommunikation
zwischen der Steuerungsverarbeitungseinheit und einem drahtlosen
Telekommunikationsnetz und zwischen der Steuerungsverarbeitungseinheit
und einer beliebigen Vorrichtung einer Vielzahl lokaler drahtloser
Vorrichtungen zu ermöglichen,
und ein Schnittstellenmodul für
ein lokales Netz, welches dafür
angelegt ist, eine Kommunikation zwischen einem Fahrzeugsteuerungsbus
und der Steuerungsverarbeitungseinheit zu ermöglichen. Ferner weist die vorliegende
Erfindung eine Antennenan ordnung auf, welche eine GPS-Antenne aufweist,
welche in einer Dachkonsole angebracht ist, wobei die Dachkonsole für eine Ausdehnung
nach vorne über
der Oberkante der Frontscheibe des Fahrzeugs angelegt ist, so daß die GPS-Antenne
stets die Sichtlinie zu mindestens einem Satellitensender zur globalen
Positionsbestimmung hält.
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Somit
schafft die vorliegende Erfindung dadurch, daß diese eine Antennenanordnung
aufweist, welche in einer Dachkonsole aufgenommen ist und sich in
Empfangsstellung zum Himmel durch den oberen Abschnitt der Frontscheibe
befindet, ein Informationsanzeige- und Kommunikationssystem eines Fahrzeugs,
welches einen gleichmäßigen Kontakt mit
der GPS-Navigationsbezugsstelle,
der Höchstfrequenzwellenkommunikation
und sämtlichen
anderen Formen interaktiver Kommunikation, welche in dem Fahrzeug
installiert sind, hält.
Ferner ist die Anordnung der Antennenanordnung derart gestaltet,
daß diese
unaufdringlich und generell verborgen ist und sich nicht auf die
Außenseite
des Fahrzeugs erstreckt, wodurch die Stilgestaltung und die Ästhetik des
Fahrzeugs bewahrt werden.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind
einfach zu ersehen, wenn nach dem Lesen der nachfolgenden Beschreibung
bei Betrachtung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ein besseres
Verständnis
davon erreicht wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm des Informationsanzeige- und Kommunikationssystems
eines Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Darstellung einer Anzahl von Beispielen von Sichtausgaben von
dem Anzeigenmodul der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Beispiels des Anzeigenmoduls
und der Tastatur der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Dachkonsole,
welche dafür
angelegt ist, die Antennenanordnung und das Anzeigenmodul der vorliegenden
Erfindung zu verwenden; und
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5 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht der Schnittstelle zwischen der Frontscheibe
und der Dachkonsole, welche die Antennenanordnung und das Anzeigenmodul
der vorliegenden Erfindung beherbergt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DES
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
(DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In
der Zeichnung, wobei in den gesamten Figuren gleiche Bezugsziffern
verwendet werden, um gleiche Strukturen zu bezeichnen, ist ein Blockdiagramm
des Informations- und Anzeigesystems eines Fahrzeugs der vorliegenden
Erfindung generell durch 10 in 1 gekennzeichnet.
Das Informations- und Anzeigesystem 10 eines Fahrzeugs
weist eine Vielzahl wirksamer Module auf. Das System 10 umfaßt ferner
eine Steuerungsverarbeitungseinheit 12, welche dafür angelegt
ist, eine Schnittstelle der Vielzahl der wirksamen Module zu liefern.
Die wirksamen Module umfassen ein Anzeigenmodul 14, welches dafür angelegt
ist, visuelle Informationen für
die Insassen des Fahrzeugs zu liefern, wie durch den Sichtausgabeblock 16 dargestellt.
Ein Navigationsmodul 18 ist für einen Satellitenempfang zur
globalen Positionsbestimmung angelegt, um Fahrzeugpo sitionsinformationen
für die
Steuerungsverarbeitungseinheit 12 zu liefern. Ein Telekommunikationsmodul 20 ist
für eine
drahtlose Kommunikation angelegt, um eine Schnittstelle zwischen
der Steuerungsverarbeitungseinheit 12 und einem drahtlosen
Telekommunikationsnetz (beispielsweise Sprint, AT&T, Nextel etc.) zu
liefern. Das Telekommunikationsmodul 20 liefert ferner
eine Schnittstelle zwischen der Steuerungsverarbeitungseinheit 12 und
jeder Vorrichtung einer Vielzahl von lokalen drahtlosen Vorrichtungen,
wie etwa PDA's,
Laptop-Computern und zellularen Telefonen. Dies wird durch die Hinzufügung eines
kurzreichweitigen drahtlosen HF-Empfängermoduls erreicht, welches
das Bluetooth-Standard-Telekommunikationsprotokoll wirksam verwendet.
Ferner ist auch ein Schnittstellenmodul 24 für ein lokales
Netz aufgenommen, welches dafür
angelegt ist, eine Kommunikation zwischen einem Fahrzeugsteuerungsbus und
der Steuerungsverarbeitungseinheit 12 zu ermöglichen.
Das Schnittstellenmodul 24 für ein lokales Netz ist ein
Sende-Empfangs-Gerät für ein Nahbereichsnetz,
welches das CAN-Kommunikationsprotokoll
wirksam verwendet. Das Schnittstellenmodul 24 für ein lokales
Netz erhält
Informationen über Überwachung
und Funktionsfähigkeitszustand
des Fahrzeugs von dem lokalen CAN-Datenbus des Fahrzeugs, wie durch
den beispielhaften Block 26 für Überwachung und Funktionsfähigkeitszustand
eines Fahrzeugs dargestellt.
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Ferner
ist, wie nachfolgend genauer erörtert wird,
eine Antennenanordnung 28, welche eine GPS-Antenne umfaßt, in einer
Dachkonsole angebracht und befindet sich in elektrischer Verbindung mit
dem Navigationsmodul 18, dem Telekommunikationsmodul 20 und
jeglichen zusätzlichen
Empfängermodulen,
welche in der vorliegenden Schrift durch Block 30 dargestellt
sind. Es sei bemerkt, daß die
Antennenanordnung 28 auch die Antenne umfassen kann, welche
für eine
Bluetooth-Schnittstelle
mit den kurzreichweitigen HF-Vorrichtungen verwendet wird, dargestellt
unter der Bezeichnung 32 in 1.
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Dies
ist nicht unbedingt notwendig, da diese Vorrichtungen eine Bluetooth-Kommunikation
aufnehmen, wenn sich diese innerhalb des Fahrzeugs befinden. Ferner
sei bemerkt, daß die
vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist, lediglich die Systemtypen
zu umfassen, welche in der vorliegenden Schrift genannt sind. Wie
in Block 30 dargestellt, kann die vorliegende Erfindung
auch die Integration anderer Empfängersystemtypen zur Verwendung
in dem Fahrzeug umfassen, wie etwa Satellitenrundfunk und -fernsehen.
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Wie
nachfolgend erörtert,
ist eine Dachkonsole zum geeigneten Aufnehmen der Antennenanordnung
gemäß dem Prinzip
der vorliegenden Erfindung dafür
angelegt, sich nach vorne über
der Oberkante der Frontscheibe des Fahrzeugs zu erstrecken, so daß die GPS-Antenne
stets die Sichtlinie zu mindestens einem Satelliten-Sende-Empfangs-Gerät zur globalen
Positionsbestimmung hält.
Die Antennenanordnung 28 umfaßt ferner eine Höchstfrequenzwellenantenne,
welche mit einem zellularen Netz unter Verwendung eines Standardformats
für eine
zelluläre mobile
Kommunikation wirksam kommuniziert. Es sei bemerkt, daß das System
aufgrund des modularen Charakters der vorliegenden Erfindung wirksam
geeignet gestaltet werden kann, um verschiedene Komplexitätsstufen
und Merkmale zu umfassen. Dies ist wahrscheinlich eine kostenabhängige Angelegenheit und
kann dem Endverwender im Hinblick darauf, welche Module in dem System
aufgenommen werden sollen, überlassen
werden. Somit umfaßt,
wenn das Informationsanzeige- und Kommunikationssystem des Fahrzeugs
entsprechend ausgestattet ist, die Antennenanordnung 28 auch
eine Antenne, welche ein standardisiertes Kommunikationsformat wirksam empfängt, um
einen Satellitenrundfunkempfang zu ermöglichen, und eine Antenne,
welche ein standardisiertes Kommunikationsformat wirksam empfängt, um
einen Fernsehempfang zu ermöglichen.
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt
jedoch die größte Zusammenstellung
von Optionen und Merkmalen, welche ferner ein Mikrophonsystem 34,
welches dafür angelegt
ist, Sprachsignale bzw. -befehle (dargestellt in Block 36)
von den Fahrzeuginsassen zu empfangen, ein Lautsprechersystem 38,
welches dafür
angelegt ist, akustische Signale (dargestellt in Block 40),
welche von der Steuerungsverarbeitungseinheit 12 stammen,
zu erzeugen, und ein akustisches Umwandlungsmodul 42, welches
eine Spracherkennungsschaltung und eine Spracherzeugungsschaltung
aufweist, umfaßt.
Die Spracherkennungsschaltung ist dafür angelegt, Sprachbefehle 36 von
dem Mikrophonsystem 34 zu empfangen, zu erkennen, daß bestimmte
vorbestimmte Sprachbefehle zu einer Gruppe vorbestimmter Befehle
gehören,
und die erkannten Befehle zu der Steuerungsverarbeitungseinheit 12 weiterzuleiten.
Die Spracherzeugungsschaltung ist dafür angelegt, Signale von der
Steuerungsverarbeitungseinheit 12 zu verarbeiten und die
Signale in verständliche
akustische (sprachliche) Ausgangssignale umzusetzen und die Sprachausgabesignale
zu dem Lautsprechersystem 38 weiterzuleiten. Wenn Spracherkennung
und Spracherzeugung nicht erwünscht
oder als installierte Option gewählt
sind, kann das System durch die Verwendung der Tastatur 44 bedient
werden. Wie nachfolgend erörtert
wird, ermöglicht
die Verwendung der Tastatur 44, daß Befehlseingaben (dargestellt
in Block 46) dadurch in das System eingegeben werden, daß veranlaßt wird, daß das Anzeigenmodul 14 aktiviert
wird, wobei dies eine Reihe von Menus und interaktiven Anzeigenausgaben 16 erzeugt.
Im Hinblick auf das Sichtanzeigenmodul 14 ist das Anzeigenmodul 14 bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
in der Dachkonsole angebracht und umfaßt ferner eine Vakuumfluoreszenz-Anzeigeeinheit
als Sichtausgabevorrichtung davon.
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Um
die Betriebsfunktionen des Informationsanzeige- und Kommunikationssystems
eines Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, umfaßt die Steuerungsverarbeitungs einheit 12 ferner ein
Speichermodul 48. Das Speichermodul 48 ist dafür angelegt,
den notwendigen Speicherplatz für
die Steuerungsverarbeitungseinheit 12 zu liefern, um die Arbeitsabläufe der
Vielzahl von Modulen wirksam zu steuern und eine Navigationsdatenbank
zu speichern. Die Navigationsdatenbank kann in dem Speichermodul 48 durch
Herunterladen der Navigationsdatenbank von einer äußeren Quelle über eine
drahtlose Telekommunikationsverbindung, welche durch das Telekommunikationsmodul 20 unterstützt wird, gespeichert
werden.
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Das
Speichermodul 48 umfaßt
ferner einen festen Abschnitt 50 und einen entfernbaren
Abschnitt 52, wobei der entfernbare Abschnitt 52 dafür angelegt
ist, gegen gleiche entfernbare Abschnitte auswechselbar zu sein,
um die Verwendung verschiedener entfernbarer Speicherabschnitte
(Module) zu ermöglichen,
welche verschiedene gespeicherte Datenbanken aufweisen. Der entfernbare
Speicherabschnitt 52 ist ferner dafür angelegt, gegen gleiche entfernbare
Abschnitte auswechselbar zu sein, um eine Änderung der Größe des verfügbaren Speichers zu
ermöglichen.
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Es
sei bemerkt, daß weitere
Unterstützungselemente
notwendig sein können,
damit das System 10 funktioniert, wie beispielsweise eine
getrennte Energieversorgung und Signalfilterungs- und Vorverarbeitungsschaltungen.
Diese Punkte hängen
jedoch nicht mit den speziellen Funktionen des modularen Abschnitts
des Systems 10, welche generell in dem Blockdiagramm von 1 dargestellt
sind, zusammen und sind daher nicht als Bestandteil der vorliegenden
Erörterung
aufgenommen.
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Wie
generell durch 80 in 2 gekennzeichnet,
stellt diese eine Reihe von Anzeigenausgaben von dem Anzeigenmodul 14 dar.
Es sei bemerkt, daß durch
die Verwendung der gespeicherten Navigationsdatenbank jede Vielfalt
von Anzeigen eine breite Vielfalt von Informationen anzeigt. Eine
Basisan zeige für
das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist bei 82 dargestellt. Eine
Anzeigenausgabe 82 zeigt den generellen Kurs des Fahrzeugs,
Datum und Zeit, die örtliche
Höhe und
die aktuellen Wetterbedingungen an. Die Basisanzeige kann geändert werden,
um Breite und Länge
zusätzlich
zu dem Kompaßkurs
anzuzeigen, wenn dies erwünscht
ist. Die Anzeigenausgabe 84 ist eine aus einer Vielfalt
auswählbarer
Anzeigen, welche die gegenwärtige
Fahrleistung, die mittlere Fahrleistung, die Entfernung, bis der
Tank leer ist, und Anzeigen für Überwachung
und Funktionsfähigkeitszustand
des Fahrzeugs anzeigen. Die Anzeigen für Überwachung und Funktionsfähigkeitszustand
des Fahrzeugs können
eine Vielfalt von speziellen Anzeigen umfassen, wie etwa Reifendruck,
Motorfluidzustände
und Temperatur und andere Systemzustände.
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Die
Anzeigenausgaben 86 bis 92 zeigen Routen- und Entfernungsinformationen
von der gegenwärtigen
Position des Fahrzeugs zu Tankstellen-, Gaststätten-, Unterkunfts- und medizinischen
Einrichtungen an. Die Anzeigenausgabe 94 zeigt Punkte von
Interesse in der Umgebung des gewählten Ziels an. Es sei bemerkt,
daß es
erforderlich ist, daß eine Programmierung
eines bestimmten Ziels in dem System 10 erfolgt, bevor
diese Informationsanzeige verfügbar
ist, und daß der
Typ der Umgebungsinformationen, welche angezeigt werden, gleichfalls
programmierbar und auswählbar
ist. Ferner sei bemerkt, daß diese
Anzeigen, welche in der vorliegenden Schrift dargestellt sind, nicht
erschöpfend
sind und eine beliebige Anzahl zusätzlicher Anzeigenausgaben aus
den Informationen, welche für
das Informationsanzeige- und Kommunikationssystem 10 des Fahrzeugs
verfügbar
sind, erzeugt werden kann.
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Eine
Leiterplatte des Informationsanzeige- und Kommunikationssystems
eines Fahrzeugs ist generell durch 100 in 3 gekennzeichnet.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind das Anzeigenmodul 14 und die
Tastatur 44 an der Vorderseite 104 einer Leiterplatte 102 angebracht,
so daß das
System 10 in einer Dachkonsole installiert werden kann.
Die anderen Module des Systems 10 (in 3 nicht
dargestellt) sind an der Rückseite 106 der
Leiterplatte 102 angebracht, so daß diese gemeinsam mit dem Anzeigenmodul 14 und
der Tastatur 44 an der Leiterplatte gehalten werden und
in der Dachkonsole angebracht sind. Die Tastatur 44 ermöglicht eine
Interaktion mit dem System 10 durch die jeweiligen Tasten,
wie dargestellt. Die Sprungtaste 110 springt durch die
verschiedenen Anzeigen, welche durch die Listentaste 112 geliefert werden.
Die Listentaste 112 läuft
durch Optionsmenus, welche mit der Navigationsdatenbank und den Typen
und der Auswahl anzuzeigender Informationen zusammenhängen. Die
Listentaste 112 ermöglicht
in Kombination mit der Sprungtaste 110 ferner die Fähigkeit,
ein Ziel einzugeben. Die Neueinstellungstaste 114 ermöglicht die
Fähigkeit,
verschiedene gespeicherte und programmierbare Informationen neu
einzustellen, welche auf dem Anzeigenmodul 14 durch die
Verwendung der Listen- und der Sprungtaste 112 und 110 dargestellt
werden. Die E/M-Taste 116 schaltet die Anzeigeeinheiten
zwischen englischen und metrischen Einheiten um, und die Sprachtaste 118 schaltet
Spracherkennung und Spracherzeugung ein und aus. Es sei bemerkt,
daß das
Anzeigenmodul 14 und die Tastatur 44 nicht gemeinsam auf
der Leiterplatte 102 angeordnet zu sein brauchen und an
anderen Stellen in dem Fahrzeug angeordnet werden können, solange
die Antennenanordnung 28 in dem verlängerten Abschnitt 136 der
Dachkonsole 130 untergebracht ist.
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Wie
in den 4 und 5 dargestellt, ist eine Dachkonsole
des Typs, welcher zum Aufnehmen der Antennenanordnung 28 und
der Leiterplatte 100 des Informationsanzeige- und Kommunikationssystems
eines Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung verwendet wird, generell
durch 130 gekennzeichnet. Die Dachkonsole 130 ist
in einer herkömmlichen
Weise an dem Dachfutter 132 des Fahrzeugs angebracht. Das
Dachfutter 132 ist ferner an der Innenseite des Fahrzeugdachs 134 angebracht.
Die Dachkonsole 130 umfaßt einen verlängerten
Abschnitt 136, welcher sich nach vorne über das Dachfutter 132 hinaus über einem
Abschnitt der Oberseite der Fahrzeugfrontscheibe 138 fortsetzt.
Der Abschnitt der Frontscheibe 138, über welchem eine Bedeckung
durch den verlängerten
Abschnitt 136 der Dachkonsole erfolgt, ist durch 140 gekennzeichnet. Die
Dachkonsole 130 umfaßt
eine offene Aussparung 142, in welcher die Leiterplatte 100 des
Informationsanzeige- und Kommunikationssystems eines Fahrzeugs aufgenommen
und angebracht ist. Die Dachkonsole 130 weist eine zum
Himmel weisende Öffnung 144 auf,
welche durch das Gehäuse
der Dachkonsole mit der offenen Aussparung 142 verbunden
ist. Die zum Himmel weisende Öffnung 114 ermöglicht das
Anbringen der Antennenanordnung 28, so daß die Antennen
der Anordnung beständig mit
einer Ausrichtung zum Himmel vorliegen. Ferner versieht, wie in 5 dargestellt,
die Dachkonsole 130 der vorliegenden Erfindung die Antennenanordnung 28 mit
einer permanenten Empfangsstellung zum Himmel, während diese die Anordnung in
dem Fahrzeuginnenraum beherbergt und dadurch jeglichen Einfluß auf die
Gestalt, die Ästhetik
oder die Stilgestaltung des Fahrzeugs vermeidet. Somit isoliert
die Anordnung der Antennenanordnung 28 in der Dachkonsole 130 die
Antennen gegen jegliche metallischen Abschnitte der Fahrzeugkarosserie 134 und
der damit verbundenen Zierelemente, wie bei 152 dargestellt.
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Es
sei bemerkt, daß die
Empfangsstellung der Antennen der Anordnung 24 zum Himmel
umso besser ist, je größer die
Neigung der Frontscheibe 138 bei dem oberen Abschnitt 140 ist,
wobei dies jedoch eine Überlegung
der Fahrzeuggestaltung ist und sich jenseits des Schutzumfangs der
vorliegenden Erfindung befindet. Ferner sei bemerkt, daß die Dachkonsole 130 der
vorliegenden Erfindung auch dafür
angelegt werden kann, eine Befestigung für den Arm 156 des
Rückspiegels 158 zu
liefern. Dies ist jedoch gleichfalls eine Überlegung der Fahr zeuggestaltung,
und der Rückspiegelarm 156 kann
alternativ in der herkömmlichen
Weise direkt an der Frontscheibe 138 angebracht werden.
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Hinsichtlich
der Antennenanordnung 28 können die aufgenommenen Antennen
eine beliebige Anzahl von Formen annehmen und einfach in die Dachkonsole 130 passen,
um eine Maximalempfangsstellung zum Himmel durch die zum Himmel weisende Öffnung 144 zu
erreichen. Beispielsweise kann eine Antenne zum Unterstützen des
Telekommunikationsmoduls 20 zwei getrennte Antennenabschnitte
umfassen, welche als Viertelwellenstreifen ausgebildet sind, welche
umgekehrten Dreiecken bzw. Keilen ähneln, um als Breitbandantenne
zu arbeiten. Eine derartige Konstruktion kann ferner eine örtlich begrenzte
metallische Beschichtung in einem Abschnitt der zum Himmel weisenden Öffnung 144 erfordern,
um als Masseebene für
diese Antenne zu dienen. Um das Navigationsmodul zu unterstützen, kann
die aufgenommene GPS-Antenne eine einfache Schaltkonstruktion aufweisen,
welche aus einem elektrisch leitenden Material, welches auf einem
Substrat angeordnet ist, ausgebildet ist. Zellulare Zweiband-Antennen können ferner
derart eingerichtet werden, daß diese
eine ähnliche
Breitbandstruktur aufweisen, wobei dies zwei keilförmige Streifen umfaßt. Wenn
die Antennenanordnungsstruktur auf einem Substrat ausgebildet ist,
kann, um den Empfangsbereich der Anordnung zu vergrößern, die
Größe der Antennenanordnung 28 über die
Breite des oberen Abschnitts der Frontscheibe ausgedehnt werden,
wie durch 160 in 4 gekennzeichnet.
Dieser Bereich 160 kann durchsichtig belassen werden oder kann
durch eine weitere Verlängerung
des Dachfutters 132 oder durch eine Verbreiterung der Verlängerung 136 der
Dachkonsole 130 bedeckt werden. Es sei bemerkt, daß fast jede
Antennenkonstruktionsweise in der vorliegenden Erfindung aufgenommen werden
und einfach in den verlängerten
Abschnitt 136 der Dachkonsole 130 passen kann
und daß die Wahl
des Typs und Stils einer Antenne, welche in der Antennenanordnung 28 ver wendet
wird, eine Gestaltungsüberlegung
für die
Fahrzeugherstellung ist und den Umfang und die Absicht der vorliegenden
Erfindung, welche in der vorliegenden Schrift beschrieben ist, nicht
begrenzt.
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Wie
in 5 dargestellt, versieht die Dachkonsole 130 der
vorliegenden Erfindung die Antennenanordnung 28 mit einer
permanenten Empfangsstellung zum Himmel, wobei diese die Anordnung
in dem Fahrzeuginneren beherbergt und dadurch jeglichen Einfluß auf die
Gestalt, die Ästhetik
oder die Stilgestaltung des Fahrzeugs vermeidet. Ferner isoliert
die Anordnung der Antennenanordnung 28 in der Dachkonsole 130 die
Antennen gegen jegliche metallischen Abschnitte der Fahrzeugkarosserie 134 und
der damit verbundenen Zierelemente, wie dargestellt.
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Demgemäß schafft
die vorliegende Erfindung dadurch, daß diese eine Antennenanordnung aufweist,
welche in einer Dachkonsole aufgenommen ist und in Empfangsstellung
zum Himmel durch den oberen Abschnitt der Frontscheibe angeordnet ist,
ein Informationsanzeige- und Kommunikationssystem eines Fahrzeugs,
welches einen gleichmäßigen Kontakt
mit der GPS-Bezugsstelle,
der Höchstfrequenzwellenkommunikation
und sämtlichen
anderen Formen interaktiver Kommunikation, welche in dem Fahrzeug
installiert sind, hält.
Ferner ist die Anordnung der Antennenanordnung derart gestaltet, daß diese
unaufdringlich und generell verborgen ist und sich nicht zu der
Außenseite
des Fahrzeugs erstreckt, wodurch die Stilgestaltung und die Ästhetik des
Fahrzeugs bewahrt werden.
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Die
Erfindung wurde in einer erläuternden Weise
beschrieben. Es sei bemerkt, daß die
Terminologie, welche verwendet wurde, dem Charakter beschreibender
Ausdrücke
anstatt begrenzender entsprechen soll. Viele Abwandlungen und Änderungen der
Erfindung sind vor dem Hintergrund der obigen Darle gungen möglich. Daher
kann die Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche anders verwirklicht
werden, als speziell beschrieben.