DE1781052B2 - Navigationsanzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Navigationsanzeigevorrichtung für Fahrzeuge mit einem optischen Systern.

Aus der französischen Patentschrift 1 437 509 ist eine Einrichtung bekannt, bei der ein Bild einer Karte auf einen Schirm geworfen wird, der mit einem Bezugspunkt versehen ist, wobei die Karte auf einem drehbaren Träger montiert ist, der seinerseits wieder auf einem weiteren Träger angeordnet ist, der längs einer Längengradlinie der Karte verschiebbar ist. Die Bewegungen der Träger werden durch einen Computer entsprechend dem Weg und der Richtung des Fahrzeuges gesteuert. Durch den Bezugspunkt am Schirm wird die jeweilige Position des Fahrzeuges angezeigt.
Aus der schweizerischen Patentschrift 404 218 ist

ein Navigationsgerät zur Darstellung der Position ßigerweise ein Abschnitt eines Filmstreifens und ie eines Flugzeuges oder Schiffes bekannt, wobei eine Einrichtung zur Verschiebung des Bildes ermogucm Vielzahl von Karten oder Teilen vcn Karten auf es, den Filmstreifen zwischen zwei Kassetten auLiu einem in Richtung einer Längengiadlinie bewegbaren spulen, die innerhalb des Gehäuses hegen. Jeder ae Filmstreifen angeordnet sind. Der Filmstreifen wird 5 optischen Ablenkeinheiten umfaßt zweckmäßig von Spulen ab- bzw. aufgewickelt, die auf einem weise ein Paar ebener Spiegel, die rechtwinklig zueiu-Schlitten angeordnet sind, der in Richtung einer Brei- ander angeordnet sind, wobei die Schnittlinie uc tengradlinie verschiebbar ist. Die Verschiebung in den Spiegel wenigstens einer der AblenJceinneiien ™ beiden seakrecht zueinander stehenden Richtungen Ebene des transparenten BUdes geneigt ist unavorcuerfolgt ebenfalls durch einen Computer in Abhängig- io hafterweise jede Ablenkeinheit ein ^^"-rnsrn* keit vom Weg und der Richtung des Fahrzeuges. Ein enthalten kann. Von Vorteil ist es ferner, dau jeoe™-Bild der Karte wird auf einen Schirm geworfen, der lenkeinheit drei ebene Spiegel enthalt, die die; eckc einen Bezugspunkt besitzt, der den jeweiligen Stand- eines Würfels bilden und daß die Verscniebeeinncnort des Fahrzeuges angibt. tung für die Ablenkeinheiten die letzteren parallel zur

Die Verwendung von drehbaren oder rechtwinklig 15 Ebene des transparenten Bildes verschieben » zueinander verschiebbaren Trägern oder Schlitten ist Jede der optischen Ablenkeinheiten kann «mer «π konstruktiv und räumlich relativ aufwendig. Prisma enthalten, das den Lichtstrahl innen retieK-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, tiert. Ferner kann jede der Ablenkeinneiten eine rabcreine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzuge- optik aufweisen, wobei in jeder der ADienKeinneiic ben, die konstruktiv einfacher aufgebaut ist und ohne 20 der Abstand der Enden der optischen l-asern in^uic die genannten Träger oder Schlitten auskommt. das Licht einfällt, zwcckmäßigerweise verschieden ist

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht durch eine von dem Abstand der Enden aus denen der Licm-Lichtquelle und eine Betrachtungseinrichtung, die mit strahl austritt. PrfinHnnP

einem Bezugssystem verbunden sind, einem Gehäuse Beispielsweise Ausfuhrungsformen der trtindung

zur Aufnahme von ebenen transparenten Bildern, die 25 werden nachfolgend an Hand der /.eicnnung eridu rechtwinklig zu einem Lichtstrahl zwischen der Licht- tert. Es zeigt \r~_rri,.v,tiinff mit

quelle und der Betrachtungseinrichtung liegen, wobei F i g. 1 ein Kartenfilmgehause der Vorrichtung mit

diese Bilder gegenüber dem Bezugssystem hinsichtlich einem eingelegten Filmstreifen, wenigstens einer Koordinatenachse der Ebene der BiI- F i g. 2 die Vorrichtung in schematise!!«: Form mit

der unbeweglich sind, eine erste optische Ablenkein- 3° den optischen Ablenkeinheiten, die in gestrichelter heit, die zwischen der Lichtquelle und dem transpa- Form dargestellt sind, . .

renten Bild angebracht ist zur Verschiebung der F i g. 3 in perspektivisch er ^F°™. "ⁿ^™ ^^I

Achse des Lichtstrahles, der aus der ersten Einheit beitsstellungen eine Art der «Ρ^⁵^"™^^. austritt, gegenüber der Achse des in dieser Einheit ten gemäß einer Ausfuhrungsform de · E™ng' wo einfallenden Lichtstrahles; eine zweite optische Ab- 35 bei jede Einheit em stumpfes1 Prama^⁹O ^g lenkeinheit, die zwischen dem transparenten Bild und F i g. 4 eine Modifikation der optischen Ablenlcem

der Betrachtungseinrichtung liegt, zur Verschiebung heiten gemäß F1 g. 3, __nt:,._rhen Ablenkeinder Achse des aus der zweiten Einheit austretenden Fi g. 5 einen Aufriß einer ?P^^he?JJJ^lenlcem

Lichtstrahles gegen die Achse des in die Einheit ein- heit, bei der J^e «nSchimdt-Pnsma aujjeaj, fallenden Lichtstrahles, sowie durch Verschiebeein- 40 Fig.6 perspektivisch die °f ^^^Jmrichtungen zur gleichsinnigen Verschiebung der ersten ten einer feiten Ausfuhrungsform gemäß der trnn und der zweiten Ablenkeinheit sowie gleichartig als dung, wobei m diesem FaIIe^Je Einherten η jeder auch gleichzeitig in Richtung wenigstens einer Koor- Richtung parallel zur Ebene des Durchlichtbildes ver dinatenachse. wobei einzelne Bildpunkte des transpa- schiebbar sind, ., „mischer Ab-

rentenBildeswenigstensenÜangdereinenKoordinaten- 45 Fig.7 perspektivisch die An^s^t qptischer^ö achse aufeinanderfolgend betrachtet werden können. lenke nheiten entsprechend den S^*™⁰· Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist konstruktiv wobei jede Einheit eine geeignete Anordnung einer einfacher aufgebaut, als die bekannten Vorrichtun- Fiberoptik enthalt und nntischer Ab-

gen, sie hat weniger zu verschiebende Massen, was Fig. 8 eine perspektivische Ansicht optischer Ab_

insbesondere bei Fahrzeugen von Vorteil ist, die hohe 50 lenkeinheiten die F^ ™?J^Jff^% (T₆ Beschleunigungen haben. Ordnung einer Fiberoptik enthdten und den in g.

Die Weglänge des Lichtstrahles zwischen dem gezeigten Einheiten äquivalent sind transparenten Bild und der Betrachtungseinrichtung Die Ausführungsform einer

hat zweckmäßigerweise einen konstanten Wert. Die vorrichtung für ein bewegliches letztere ist zweckmäßigerweise mit einer Projektions- 55 dere für ein Flugzeug, ist in ™ linsenanordnung zur vergrößerten Abbildung des auf stellt und besteht aus einem dem transparenten Bild betrachteten Bildpunktes ver- zahl zusammenhangender sehen. Vorteilhafterweise ist die Achse des aus der op- einer Land- oder See karte 2 die auf dem Filmsi tischen Ablenkeinheit austretenden Lichtstrahles ge- aufgenommen ist, der sich auf zwe^Kassetten 3 gen die Achse des in sie einfallenden Lichtstrahles in 60 m dem Filmgehause 5 au Richtung der Verschiebung der Ablenkeinheit und di- Filmbandes 1 wird durch rekt proportional zu dieser Verschiebung verschiebbar. welches sowohl in Vorwai

! i g. 2 dargestellt, löst ein mit 10 bezeich-

neter Navigations-Computer die Fahrzeugbewegung wird, in Übereinstimmung mit der augenblicklichen

entsprechend dem Kurswinkel des Fahrzeugs in nörd- Bewegung des Fahrzeuges verschoben werden, wobei

liehe und östliche Richtungen auf. Der Computer ent- die entsprechenden Bildpunkte der Karte nacheinan-

hält einen Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeiger 11 und der abgebildet werden. Wenn der genaue Standort des

einen Richtungsanzeiger 12 und erzeugt Ausgangs- 5 Fahrzeugs bekannt und die Vorrichtung über einen

signale entsprechend der Größe der Komponenten der nicht dargestellten Antrieb manuell einjustiert ist,

Fahrzeugbewegung in diesen Richtungen. Die auf wird die genaue Position des Fahrzeugs durch eine

dem Filmstreifen 1 wiedergegebenen Karten 2 sind so nicht dargestellte Bezugspunktmarkierung angezeigt;

beschaffen, daß die östliche Richtung parallel zur das Bild des übermittelten Bildpunktes der Karte 2,

Längsausdehnung des Filmstreifens 1 und die nörd- io das auf die feste Aufnahmefläche 17 übertragen wird,

liehe Richtung im allgemeinen zur Längserstreckung stellt zu jeder Zeit das Gelände dar, über das das

des Streifens verläuft, wobei diese Richtungen der Fahrzeug sich augenblicklich bewegt.

Koordinatenachsen der Durchlichtbildebene sind. Die in F i g. 3 dargestellte optische Ablenkeinheit

Das optische System der Vorrichtung enthält eine 20 umfaßt zwei 90^r -Prismen 31 und 32, wobei das

Lichtquelle 13, die mit einer Einstellvorrichtung 14 15 Prisma 31 zwei ebene Reflektionsflächen 33 und 34

verbunden ist, einen Kondensator 15 im Brennpunkt aufweist, die rechtwinklig zueinander stehen, während

der Lichtquelle 13 sowie eine Projektionslinsenanord- das Prisma 32 zwei ebene Reflektionsflächen 35 und

nung 16, wobei ein vergrößertes Bild des übertrage- 36 hat, die ebenfalls rechtwinklig zueinander stehen,

nen Bildpunktes des Durchlichtbildes 2 auf eine Be- Der Lichtstrahl unterliegt in jedem Prisma einer zwei-

trachtungseinrichtung übertragen wird, die eine Regi- ao maligen inneren Reflektion ohne Brechung. Das erste

strierebene 17 aufweist, welche ihrerseits mit der Ein- Prisma 31 ist in bezug auf den Lichtstrahl von der

Stellvorrichtung 14 verbunden ist. Das auf die Regi- Lichtquelle 13 so angeordnet, daß der Lichtstrahl um

strierebene 17 abgebildete Bild kann bedarfsweise 180° senkrecht auf den gewählten Bildpunkt der

durch ein über einen zweiten Motor 19 drehbares Karte 2 abgelenkt wird. Das zweite Prisma 32 lenkt

»Dove-Prisma« 18 in dem Projektionslinsensystem 16 25 den durch die Karte übermittelten Lichtstrahl um wei-

gedreht werden. tere 180° ab und auf die feste Registrierebene 17; die

Es wird nur ein kleiner Bildpunkt des Durchlicht- beiden Prismen 31 und 32 befinden sich auf entgegen-

bildes 2 zwischen der festen Lichtquelle 13 und der fe- gesetzter Seite der ebenen Karte 2.

sten Registrierebene 17 durch einen Lichtstrahl be- Es sollen im folgenden nur die optischen Achsen

leuchtet. Dieser Bereich genügt in seiner Ausdehnung 30 des Lichtstrahls betrachtet werden, denn es wird nur

zur Abbildung des Bildpunktes der Karte, so daß die ein schmaler Lichtstrahl durch jedes der Prismen 31

gesamte Registrierfläche 17 ausgeleuchtet wird, und oder 32 durchlassen, dabei wird die Achse des von

es wird daher kein sorgfältig ausgeführtes Gehäuse be- dem ersten Prisma 31 ausgehenden und in das zweite

nötigt, um die Registrierebene vor zufälligem Licht- Prisma 32 einfallenden Lichtstrahls mit 37 bezeichnet,

einfall zu schützen. 35 die Achse des in das erste Prisma 31 einfallenden

Wenn jedoch das gesamte Durchlichtbild 2 durch Lichtstrahls ist mit 38 bezeichnet und die Achse des solch einen engen Lichtstrahl beleuchtet und auf die von dem zweiten Prisma 32 ausgehenden Lichtstrahls feste Registrierebene übertragen werden soll, ist es er- ist mit 39 bezeichnet. Die Achsen 37, 38 und 39 verforderlich, eine Verschiebung dieses Lichtstrahles laufen parallel zueinander und das Maß der Verschieüber die Oberfläche des Durchlichtbildes vorzuneh- 40 bung der Achse des Lichtstrahls, das durch diese beimen und eine entsprechende Verschiebung des ausge- den optischen Ablenkvorrichtungen erfolgt, ist konleuchteten Bildes des abgebildeten Bildpunktes der stant ohne Rücksicht auf die Lage, die diese Einheit Karte 2 über die feste Registrierebene 17 zu bewirken. innerhalb des Aktionsbereiches ihrer Verschiebung Der Navigations-Computer 10 wählt den besonderen einnimmt, dagegen ist das Maß der Verschiebung der Bildpunkt der Karte 2, der ausgeleuchtet und abgebil- 45 Achse des Lichtstrahls, der individuell durch jedes der det werden soll. In der Ausführungsform gemäß den Prismen 31 und 32 erzeugt wird, direkt proportional F i g. 1 bis 3 wird diese Auswahl durch Ab- oder Auf- zu dem Ausmaß der Verschiebung der Prismen,
wickeln des Filmstreifens 1 in longhudinaler Richtung In F i g. 3 sind die optischen Ablenkeinheiten 20 in und teilweise durch Verschiebung und optische Ab- einer zweiten Arbeitsstellung in unterbrochenen Lilenkeinheiten, die in gestrichelten Linien bei 20 in 50 nien dargestellt, dabei ist die Lage der Reflektionsflä-F i g. 2 gezeigt sind, vorgenommen. Diese Einheiten chen mit 33', 34', 35' und 36' bezeichnet, und die Ach-20 werden quer zur Längserstreckung des Filmstrei- sen 37', 38 und 39 des Lichtstrahls durch das optische fens 1 durch Vorrichtungen, wie sie bei 21 gezeigt System bezüglich dieser zweiten Stellung der Einheisind, verschoben. Die Einheiten 20 sind zum Zwecke ten sind in unterbrochenen Linien gekennzeichnet,
gleichzeitiger Verschiebung im gleichen Sinne in einer 55 Die Weglänge des Lichtstrahls zwischen dem durch den Pfeil 22 gekennzeichneten Richtung durch Durchlichtbild 2 und der Registrierebene 17 unc die Verschiebevorrichtung 21 miteinander verbunden, ebenso die Weglänge des Lichtstrahls zwischen dei welch letztere Serv- -Antriebsvorrichtungen mit einem Lichtquelle 13 und dem Durchlichtbild 2 haben einer dritten Motor und einer dazugehörigen Kupplung ent- konstanten Wert für alle Stellungen der Prismen 31 hält. Auf diese Weise bewirken beide Servo-Antriebs- 60 und 32. Es ist daher nicht schwierig, ein vergrößerte! vorrichtungen dieser EinrichtULig, die den dritten Mo- Bild des Bildpunktes des Durchlichtbildes auf der Re tor und den Motor 7 enthält, das Aufrollen des Firnis, gistrierebene 7 zu erhalten, durch Benutzung der Pro indem sie auf Signale ansprechen, die sie vom Navi- jektionslinseneinrichtung 16 oder durch Ausrichten) gations-Computer empfangen. Durch Übertragung des von der Lichtquelle 13 ausgehenden Lichtstrahl von Steuerinformationen von dem Navigations-Com- 65 nach der jeweiligen Arbeitsstellung des entsprechen puter 10 in Form geeigneter Signale an die beiden den Prismas 31 oder 32.

Servo-Antriebsvorrichtungen kann das beleuchtete Die Prismen 31 und 32 sind abgestumpft um ih

Bild, das auf der festen Registrierebene 17 empfangen Gewicht zu verringern, da es nicht nötig ist, den ge

(ο

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samten Bereich der ebenen Reflektionsflachen, die Flächen der beiden Prismen besteht aus einem Luftdurch ein Prisma entstehen, zu benutzen, das in dieser spalt oder einem Bindemittel mit geringem Bre-Weise abgewandelt worden ist, sondern die Reflek- chungsindex, um sicherzustellen, daß in diesem Betionsflächen 33 bis 36 haben genügend großen Ab- reich in einem Winkel von 45° einfallendes Licht instand voneinander, um sicherzustellen, daß der Licht- 5 nen reflektiert wird, während normal einfallendes strahl nicht durch das Kartengehäuse 5 behindert Licht durch diesen Spalt hindurchgeht,
wird. Es soll bemerkt werden, daß die beiden Servo-An-

In einer abgeänderten Ausführungsform der opti- triebsvorrichtung, die die Verschiebung des FiI-

schen Ablenkeinheit befindet sich die Achse des mes 1 mit den Durchlichtbildern 2 in longitudinaler

Lichtstrahls der aus einer der beiden Einheiten aus- io Richtung bewirken, wegfallen können, wenn die opti-

tritt, im rechten Winkel zu der Achse des in die Ein- sehen Ablenkeinheiten in jeder Richtung parallel zu

lieit einfallenden Lichtstrahls, insbesondere bezüglich der Ebene der Durchlichtbilder verschoben werden

der zweiten Einheit. Auf diese Weise kann die Fahr- können. In diesem Falle sind zwei Servo-Antriebsvor-

zeugnavigationsvorrichtung eine sehr kompakte Form richtungen zum Verschieben der miteinander gekop-

haben und insbesondere ist die Entfernung zwischen 15 peilen Ablenkeinheiten 20 vorgesehen,

der Projeklionslinseneinrichtung und der Karte so Beide Servo-Antriebsvorrichtungen 21 und 60

kurz wie nur möglich. Hierdurch kann also auch eine —die zweite Vorrichtung 60 enthält einen vierten

Projektionslinseneinrichtung von höherer Leistung als Motor und ein damit verbundenes Getriebe und ist in

es andernfalls möglich sein würde, in der Vorrichtung gestrichelten Linien in F i g. 2 dargestellt — verschie-

verwendet werden, was ebenfalls voraussetzt, daß die 20 ben entsprechend die optischen Ablenkeinheiten 20

Entfernung zwischen der Projektionslinseneinrich- auf Grund von Signalen des Navigations-Computers

tung und den festen Registrierebenen kleiner ist, als es 10 in östlicher und nördlicher Richtung,

sonst möglich sein würde. Eine zweite Ausführungsform einer Navigationsan-

Eine derartig abgeänderte Vorrichtung für die opti- Zeigevorrichtung für Fahrzeuge gemäß der vorliegenschen Ablenkeinheiten der Vorrichtung gemäß den 25 den Erfindung, das solch ein Prinzip verkörpert, ar-F i g. 1 bis 3 ist perspektivisch und in zwei Arbeitsstel- beitet mit optischen Ablenkeinheiten 20, wie sie perlungen in F i g. 4 dargestellt, wobei für die ähnlichen spektivisch in F i g. 6 dargestellt sind; für diese Ausoder gleichen Teile dieser Vorrichtungen die gleichen führungsform und die weiter unten beschriebenen An-Bezugsziffern verwendet werden wie bisher. Auch für derungen sind für gleiche Teile die gleichen Bezugszifandere Abänderungen dieser Vorrichtung sind die 30 fern wie bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 1 gleichen Bezugsziffern verwendet worden. In der Be- bis 3 verwendet worden. Weiter sind bei der Beschreischreibung dieser Änderungen sind nur die optischen bung dieser zweiten Ausführungsform und ihrer Ab-Ablenkeinheiten erwähnt, da die anderen Teile der änderungen nur die optischen Ablenkvorrichtungen Navigationsanzeigevorrichtung die gleichen sind, wie berücksichtigt (und gegebenenfalls auch die Verschi'.-diejenigen, die in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 35 bevorrichtungen für diese Einheiten); die anderen beschrieben worden sind. Teile der Navigationsanzeigevorrichtung für Fahr-

Die optischen Ablenkeinhcitcn 20 der F i g. 4 ent- zeuge sind die gleichen wie diejenigen, die in Verbinhalten zwei Prismen 41 und 42. Das zweite Prisma 42 dung mit den F i g. 2 und 3 beschrieben worden sind, ist ein überdachtes Prisma, während das erste Prisma Jede dargestellte Einheit 20 enthält ein Prisma 61

41 ein abgestumpftes Prisma ist, identisch mit dem 40 bzw. 62, in Form einer abgestumpften Ecke eines Prisma 32 der F i g. 3. Die Lage der Achsen 37, 38 Würfels. Die Ausrichtung dieser Prismen 61 und 62 und 39 des Lichtstrahls ist ähnlich derjenigen gemäß erfolgt so, daß der ein das erste Prisma 61 einfallende F i g. 3 mit der Ausnahme, daß die Achse 39, die von Lichtstrahl unmittelbar innen um 90° an einer ebenen dem zweiten Prisma 42 ausgeht, im rechten Winkel zu Fläche 63 reflektiert wird. Der Lichtstrahl trifft dann der Achse 37 des in das Prisma 42 einfallenden Licht- 45 auf eine ebene Fläche 64 und wird auf die andere Strahls steht. Die Reflektion des Lichtstrahls kann bis Fläche 65 der drei zusammenwirkenden ebenen Rein den Bereich der der Schnittlinie 43 der beiden ebe- flektionsflächen des Prismas 61 umgelenkt; vor dem nen Flächen 35 und 36 des überdachten Prismas 42 Austritt aus diesem Prisma wird die Achse 37 des aus benachbart ist, reichen. Diese Schnittlinie 43 ist um dem Prisma austretenden Lichtstrahls parallel zur 45° zur Ebene des Durchlichtbildes 2 abgewinkelt. 50 Achse 38 des in das Prisma einfallenden Lichtstrahls, Das Ausmaß der Verschiebung durch dieses Prisma da die reflektierenden Flächen 64 und 65 45° zu der

42 kann in dem Sinne geändert werden, daß der Licht- Ebene des Durchlichtbildes 2 geneigt sind. Der Lichtstrahl von der ehemals ausfallreflektierenden Fläche strahl geht dann senkrecht durch das Durchlichtbild, 36 zu der ehemals einfallreflektierenden Fläche 35 bevor er in das zweite Prisma 62 eintritt. Innerhalb hin reflektiert wird. In diesem Falle kann das Ausmaß 55 des zweiten Prismas wird der Lichtstrahl auf zwei der Verschiebung der Lichtstrahlachse, die durch das ebene Flächen 67 und 68 reflektiert —diese beiden zweite Prisma 42 verursacht worden ist, durch Null Flächen sind zu der Ebene des Durchlichtbildes 2 laufen, so daß diese Anordnung so kompakt wie nur ebenfalls um 45° geneigt— und dann auf die dritte möglich ist Reflektionsebene 69 des Prismas geleitet, von wo er

Bei einer anderen Form von optischen Ablenkein- 60 im rechten Winkel abgelenkt wird und aus dem

heiten ist die Achse des in die erste Einheit einfallen- Prisma austritt. Die Achse 39 des aus dem Prisma 62

den Lichtstrahls sowohl parallel als auch gleichsinnig austretenden Lichtstrahls ist parallel zur Achse 37 des

zu der Achse des von der zweiten Einheit ausgehen- in dieses Prisma einfallenden Lichtstrahls,

den Lichtstrahls. Die Richtungen, in die die Prismen 61 und 62 durch

Eine Konstruktion der optischen Ablenkvorrich- 65 die Servo-Antriebsvorrichtungen 21 und 60 (F i g. 2)

tungen 20 dieser Art ist in Fig. 5 dargestellt, bei der verschoben werden, sind durch Pfeile 22 und 22' in

jede Einheit ein Schmidt-Prisma 51 bzw. 52 enthält F i g. 6 gezeigt.

Der Bereich 53 zwischen den aneinanderstoßenden Wiederum hat die Weglänge des Lichtstrahls zwi-

10

sehen dem Durchlichtbild 2 und der Registrierebene dann das Bild des Filmstreifens den Bildpunkt, der

17 und ebenfalls die Weglänge des Lichtstrahls der das Terrain darstellt, über das sich das Fahrzeug zur

Lichtquelle 13 und dem Durchlichtbild 2 einen kon- Zeit bewegt. Darüber hinaus kann jede Kartenfolge

stanten Wert für alle Arbeitsstellungen des Prismas 61 an besonderen Stellen einzeln wiedergegeben werden,

bzw. 62. Es ist daher nicht schwierig, ein vergrößertes 5 In diesem Falle kann die Navigationsanzeigevor-

BiId des Bildpunktes des Durchlichtbildes auf der Re- richtung für Fahrzeuge Einrichtungen enthalten, die

gistrierebene 17 zu erhalten, indem die Projektionslin- das entsprechende Bild in Arbeitsstellung bringen,

seneinrichtung 16 benutzt wird bzw. indem der Licht- entweder manuell oder auf entsprechende Signale des

strahl der Lichtquelle 13 auf eine Arbeitsstellung des Navigations-Computers ansprechend, sowie Vorrich-

Prismas 61 oder 62 ausgerichtet wird. io tungen um ein unerwünschtes Bild aus der Arbeits-

Die Anordnung optischer Ablenkeinheiten, wie sie stellung zu entfernen und es in geeigneter Weise für

perspektivisch in F i g. 7 dargestellt ist, entspricht der einen möglichen künftigen Gebrauch zu speichern. In

Anordnung von Schmidt-Prismen 51 und 52 gemäß einer derartigen Vorrichtung wird, ganz gleich ob die

Fi g. 5, allerdings enthält in diesem Falle jede Einheit Vorrichtung zur Verschiebung des Kartendurchlicht-

eine geeignete Anordnung einer Fiberoptik 71 oder 15 bildes, wie etwa zur Vervollständigung der Auswahl

72. Jeder Block optischer Fibern 71 bzw. 72 weist un- der übermittelten Bildpunkte der Karte durch den

terschiedlichen Abstand der Enden 73 der optischen Navigations-Computer in einer solchen Vorrichtung

Fibern, an denen der Lichtstrahl einfällt gegenüber enthalten ist oder nicht, wenn das Fahrzeug sich einer

dem Abstand der Enden 74, aus denen der Lichtstrahl Stelle nähert, die an den Rand der gerade benutzten

austritt, auf. Jedoch ist der Abstand der Enden 74 des 20 Karte stößt, die nächste Karte in der Reihenfolge

ersten Blockes 71 der gleiche wie der Abstand der En- schnell in Arbeitstellung gebracht, und zwar durch

den 73 des zweiten Blockes 72 und umgekehrt. eine derartige feste Kartenverschiebevorrichtung, daß

Es sei bemerkt, daß eine geeignete Anordnung opti- die Vorrichtung nach Möglichkeit wieder in der oben

scher Fibern verschiedene Formen haben kann. Ein beschriebenen Weise in Ausgangsstellung gebracht

anderes Beispiel einer solchen Anordnung, die per- 25 wird.

spektivisch in F i g. 8 dargestellt ist, entspricht der An- Bei einer bekannten Anordnung von Navigationsordnung optischer Ablenkeinheiten gemäß F i g. 6. In anzeigevorrichtungen für Fahrzeuge wurde die scheindiesem Falle weisen die Blöcke optischer Fibern 81 bare Verschiebung des Bildes über der festen Betrach- und 82 den gleichen Abstand der Enden 83 der "pti- tungseinrichtung einzig und allein durch Verschieben sehen Fibern, in die das Licht eintritt, wie die Enden 30 des Kartendurchlichtbildes in der gewünschten Rich-84, aus denen der Lichtstrahl austritt, auf. tung vorgenommen, wobei die Durchlichtbilder zwi-

Die feste Registriereinrichtung 17, die mit einer wie sehen zwei Kassetten durch eine Antriebsvorrichtung oben beschriebenen Fahrzeug-Navigationsanzeige- autgespult wurden und das Diagehäuse in Längsrichvorrichtung oder einer Abänderung davon verbunden tung des Filmstreifens durch eine andere Antriebsvorist, kann eine Lupe aufweisen. 35 richtung verschoben wurde. Die verhältnismäßig

In einer besonderen Ausführungsform einer Navi- große Masse des Gehäuses jedoch und die hierzu ergationsanzeigevorrichtung für Luftfahrzeuge, gemäß forderliche Zusatzausrüstung bewirken, daß es der vorliegenden Erfindung, hat ein Filmstreifen 12 schwieriger ist, die Verschiebung der Karte in der Einzelbilder, die in der Vorrichtung untergebracht letztgenannten Richtung vorzunehmen, als die Durchsind, und 2000 nautischen Meilen entsprechen. Der 40 lichtbilder auf- und abzuwickeln. Wenn ein festes Ge-Bereich der Karte der auf der festen Aufnahmefläche häuse vorgesehen ist, so kann es auch als Träger für 17 reproduziert wird — die feste Registrierebene 17 andere Teile benutzt werden, Teile die einen Teil der hat eine Oberfläche von 15 cm im Quadrat—beträgt Navigationsanzeigevorrichtung bilden und die — 30 nautische Meilen (Seemeilen im Quadrat). wenn ein verschiebbares Kartengehäuse benutzt

Das Kartendurchlichtbild kann vergrößert sein, wo- 45 wird — woanders untergebracht werden müßten,

bei die longitudinale Koordinatenachse fast genau Außerdem müßten die elektrischen Vorrichtungen

dem vorbestimmten Kurs des Fahrzeugs entspricht. einer derartigen Verschiebevorrichtung mit flexiblen

Andererseits kann eine Anzahl aufeinanderfolgen- oder frei hängenden Leitungen verbunden werden

der, miteinander zusammenhängender Kartendurch- Hinzu kommt, daß, wenn eine derartige Naviga·

lichtbilder auf einem Filmstreifen in dieser Vorrich- 50 tionsvorrichtung in einem Flugzeug verwendet wird

tung untergebracht sein, z. B. wenn das Fahrzeug sich es erforderlich ist, daß die Vorrichtung auch untei

über eine lange Strecke fortzubewegen hat, wobei sich großer Beschleunigung zuverlässig arbeitet; hierbe

möglicherweise benachbarte Karten in der Serie über- wurden die Anforderungen an die Antriebsvorrich

lappen. Es können für die Verschiebung des Filmes in tungen sehr hoch sein. Es soll betont werden, daß, ji

der Vorrichtung manuelle Vorrichtungen oder feste 55 kleiner die zu verschiebenden Massen sind, es um se

Autriebsvorrichtungen, die durch den Navigations- leichter ist, Vorrichtungen zu schaffen, die in der Lagi

Computer gesteuert werden, vorgesehen sein so, daß sind, in der gewünschten Weise unter allen mögliche!

das gewünschte Bild einer Kartenserie schnell in Ar- Bedingungen, den die Vorrichtungen ausgesetzt sind

beitsstellung gebracht werden kann; dabei enthält zu arbeiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Navigationsanzeigevorrichtung für Fahrzeuge mit einem optischen System, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) eine Lichtquelle (13) und eine Betrachtungseinrichtung (17), die mit einem Bezugssystem (14) verbunden sind, ein Gehäuse (3 bis 5) zur Aufnahme von ebenen Durchlichtbildem (2), die rechtwinklig zu einem Lichtstrahl zwischen der Lichtquelle und der Betrachtungseinrichtung liegen, wobei die Durchlichtbilder gegenüber dem Bezugssystem hinsichtlich mindestens einer Koordinatenachse (22) der Durchlichtebene unbeweglich sind.

b) eine erste optische Ablenkeinheit (20,31,41, 51, 61, 71, 81), die zwischen der Lichtquelle und dem Durchlichtbild angebracht ist, zur Verschiebung der Achse (37) des Lichtstrahls, der aus der ersten Einheit austritt gegenüber der Achse (38) des in diese Einheit einfallenden Lichtstrahls,

c) eine zweite optische Ablenkeinheit (20, 32, 42, 52, 62, 72, 82), die zwischen dem Durchlichtbild und der Betrachtungseinrichtung liegt zur Verschiebung der Achse (39) des aus der zweiten Einheit austretenden Lichtstrahls gegen die Achse (37) des in die Einheit einfallenden Lichtstrahls, sowie

d) Verschiebevorrichtungen (21 und 60) zur gleichsinnigen Verschiebung dieser ersten und zweiten Einheit (20), und zwar sowohl gleichartig als auch gleichzeitig in Richtung wenigstens einer Koordinatenachse (22), wobei einzelne Bildpunkte des Durchlichtbildes mindestens entlang der einen Koordinatenachse aufeinanderfolgend betrachtet werden können.

2. Navigationsanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weglänge des Lichtstrahls zwischen dem Durchlichtbild und der Betrachtungseinrichtung einen konstanten Wert hat.

3. Navigationsanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betrachtungseinrichtung eine Projektionslinsenanordnung (16) zur vergrößerten Abbildung des auf dem Durchlichtbild betrachteten Bildpunktes enthält.

4. Navigationsanzeigevorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Ablenkeinheit in der Lage ist, die Achse des aus ihr austretenden Lichtstrahls gegen die Achse des in sie einfallenden Lichtstrahls in Richtung der Verschiebung dieser Einheiten zu verschieben, und zwar direkt proportional zu der Verschiebung dieser Einheit.

5. Navigationsanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebevorrichtung für die optischen Ablenkeinheiten in der Lage ist, diese Einheiten in der Richtung der einen Koordinatenachse zu verschieben und Vorrichtungen (6 bis 8) vorgesehen sind, zur Verschiebung des Durchlichtbildes in Richtung der anderen Koordinatenachse (22').

6. Navigationsanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlichtbild ein Abschnitt eines Filmstreifens (1) ist und daß die Vorrichtung zur Verschiebung des Durchlichtbildes Einrichtungen enthält, mn den Filmstreifen zwischen zwei Kassetten (4 bzw. 3) aufzuspulen, die innerhalb des Gehäuses (3 bis S) liegen.

7. Navigationsanzeigevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Ablenkeinheit ein Paar ebener Spiegel (33 und 34, 35 und 36) enthält, die im rechten Winkel zueinander stehen.

8. Navigationsanzeigevorrichtung gemäß Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittlinie (43) der Spiegel (35 und 36) mindestens einer optischen Ablenkeinheit (42) 45° zur Ebene des Durchlichtbildes geneigt ist.

9. Navigationsanzeigevorrichtung nach Anspruchs oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Ablenkeinheit ein Schmidt-Prisma (51 oder 52) enthält.

10. Navigationsanzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Ablenkeinheit (61 oder 62) drei ebene Spiegel (63 bis 65 oder 67 bis 69) enthält, die eine Würfelecke bilden und daß die Verschiebevorrichtungen (21 und 60) für die optischen Ablenkeinheiten so ausgelegt sind, daß sie diese Einheiten parallel zur Ebene des Durchlichtbildes verschieben kann.

11. Navigationsanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Ablenkeinheit ein Prisma enthält, welches den Lichtstrahl innen reflektiert.

12. Navigationsanzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Ablenkeinheit (71 oder 72,81 oder 82) eine geeignete Anordnung optischer Fibern (Fibernoptik) enthält.

13. Navigationsanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder optischen Ablenkeinheit (71 oder 72) der Abstand der Enden (73) der optischen Fibern, in die das Licht einfällt, verschieden ist von dem Abstand der Enden (74), aus denen der Lichtstrahl austritt.