DE19601909A1

DE19601909A1 - Electronic position and navigation transmitter with digitising unit

Info

Publication number: DE19601909A1
Application number: DE1996101909
Authority: DE
Inventors: Claus-Wilhelm Riepe
Original assignee: ARISTO GRAPHIC SYSTEME
Current assignee: ARISTO GRAPHIC SYSTEME
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-24

Abstract

The transmitter has a hand-guided GPS receiver (1) with a scanning coil (3) at the front side with the placing of the receiver in the recess and stowage of the housing (2) in the sensor belonging to the digitising unit. The receiver is connected with the electrical supply by a plug contact (4), to form a new functional unit, which can be disconnected at any time. The position and navigation transmitter in its electronic evaluation unit (8) interprets the coordinate measurement values of a digitising unit as degrees of longitude and latitude values, computed with the measurement values of the GPS receiver, and are represented as directional and distance inputs in the indicating unit (5) of the receiver.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Navigationssystem bestehend aus einem Digitalisiergerät für 2-dimensionale analoge Vorlagen und einem Hand- Empfängergerät für weltraumgestützte Positions-Funksignale.The invention relates to a navigation system consisting of a Digitizer for 2-dimensional analog templates and a handheld Receiver device for space-based position radio signals.

Digitalisiergeräte sind für die Auswertung grafischer Vorlagen bekannte und allgemein verwendete Geräte. So ist z. B. in der Patentschrift DE 43 06 855 C1 eine Digitalisiereinrichtung mit einem Digitalisiertablett beschrieben, bei dem in der Arbeitsplatte unterschiedliche Gitterwicklungen angeordnet sind und mit einer Abtastspule und einer angeschlossenen elektronischen Schaltung in einem handgeführten Sensor über eine elektromagnetische Ankopplung der Abtastspule an die Gitterwicklungen die Lage eines Punktes der grafischen Vorlage auf der Arbeitsplatte bestimmt wird.Digitizers are known and general for the evaluation of graphic templates devices used. So z. B. in the patent DE 43 06 855 C1 described a digitizing device with a digitizing tablet, in which in the Worktop different grid windings are arranged and with a Sensing coil and a connected electronic circuit in one hand-held sensor via an electromagnetic coupling of the scanning coil the grid windings the location of a point on the graphic template on the Worktop is determined.

In einer anderen Bauart ist die zuvor beschriebene Abtastspule eine Sendespule, von der ausgehend elektromagnetische Übertragung in das Digitalisier-Tablett stattfindet und in den Gitterwicklungen Positionssignale empfangen und in einer angeschlossenen elektronischen Schaltung weiterverarbeitet werden.In another design, the previously described scanning coil is a transmission coil, from the outgoing electromagnetic transmission takes place in the digitizing tablet and receive position signals in the grid windings and in a connected one electronic circuit can be further processed.

Auch die Empfangergeräte für weltraumgestützte Positionsfunksignale, sog. GPS- Empfänger, sind heute in unterschiedlicher Handelsform, neuerdings z. B. in kleiner kompakter Bauart als Handgeräte bekannt. Diese Geräte empfangen Satellitensignale und verarbeiten diese mit einer komplexen Elektronik, auf welche hier nicht eingegangen zu werden braucht, u. a. zu Ortskoordinaten. Diese können sowohl alphanumerisch als auch in grafischer Form auf einem integrierten Display ausgegeben wie auch gespeichert werden.The receiver devices for space-based position radio signals, so-called GPS Receivers are today in different forms of trade, recently z. B. in smaller compact design known as handheld devices. These devices receive satellite signals and process them with complex electronics, which are not here needs to be addressed, u. a. to local coordinates. These can be both Alphanumeric as well as graphical output on an integrated display how to be saved as well.

Geografische Ortskoordinaten müssen üblicherweise für die menschliche Orientierung aufbereitet werden. Sie entsprechen in ihrer Form nicht der angeborenen und angemessenen Wahrnehmungsweise des Menschen. Sie müssen übertragen werden in analoge Ortsskizzen und Karten, die der Sinnes- und Wahrnehmungskraft des Menschen in seiner Umwelt bzw. Umgebung entsprechen.Geographical location coordinates usually have to be for human orientation be processed. Their form does not correspond to the innate and appropriate human perception. They have to be carried over into analogous location sketches and maps that reflect the sensory and perceptual power of the Correspond to people in his or her environment.

Auch verschiedene weitere Nachteile vollelektronischer Geräte müssen in diesem Zusammenhang angesprochen werden.Various other disadvantages of fully electronic devices must also be included in this Context are addressed.

Vollelektronische Geräte allein sind z. B. für Navigation in der Seeschiffahrt nicht auf dem Stand der technischen Zuverlässigkeit im Vergleich zu technisch ausgereiften mechanischen Lösungen und hergebrachten grafischen Verfahren. Insbesondere, da ihr Betrieb abhängig ist von einer Versorgung mit elektrischer Energie, die unter den praktischen Gegebenheiten nicht immer gesichert sein kann, sowie wegen der Flüchtigkeit bzw. Veränderbarkeit der elektronischen Speicherinhalte, die dadurch an Beweiskraft verlieren, sind sie nur als zusätzliche navigatorische Hilfsmittel zulässig, solange eine bewährte Kartennavigation als Grundlage beibehalten wird.Fully electronic devices alone are e.g. B. for navigation in maritime shipping not on the level of technical reliability compared to technically mature mechanical solutions and traditional graphic processes. Especially since you Operation is dependent on a supply of electrical energy, which is among the practical circumstances can not always be guaranteed, as well as because of Volatility or changeability of the electronic memory content, which thereby Lose weight, they are only permitted as additional navigational aids, as long as a proven map navigation is maintained as a basis.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen handelsüblichen Positionsempfanger für weltraumgestützte Positionssignale mit den Funktionen eines Digitalisiertabletts zu einem einheitlichen Navigationssystem für die Arbeit in bzw. mit analogen Kartenvorlagen zusammenzufügen. Ziel ist es, die Beschränkungen oder Nachteile vorbekannter Lösungsansätze zu überkommen sowie die Praktikabilität, Geschwindigkeit und Genauigkeit der Kartennavigation weiter zu verbessern. Hierbei kommt es entscheidend auf eine 2-Weg Kombination an, so daß einerseits der GPS- Empfänger direkt Daten aus dem Kartenwerk erhalten kann, z. B. zur Programmierung von Wegepunkten, wie daß auch die Daten und Rechenleistung des GPS-Empfängers für die Kartennavigation genutzt werden können, z. B. für das notwendige Kurs- Plotten auf der Karte.It is therefore an object of the invention to provide a commercially available position receiver for space-based position signals with the functions of a digitizing tablet a uniform navigation system for working in or with analog Put together card templates. The goal is to overcome the limitations or disadvantages to overcome known approaches and the practicability, To further improve the speed and accuracy of map navigation. Here a 2-way combination is crucial, so that on the one hand the GPS Receiver can receive data directly from the map, e.g. B. for programming of waypoints, as well as the data and computing power of the GPS receiver can be used for map navigation, e.g. B. for the necessary course Plot on the map.

Es gibt bereits mehrere Lösungsansätze, die Navigationsarbeit in dieser Richtung technisch zu erleichtern, doch keiner bezieht bisher die spezifischen Fähigkeiten der GPS Handgeräte integral ein, wodurch es diesen Lösungen und Geräten leider weithin an Handlichkeit und Praktikabilität mangelt. Es gibt z. T. auch gerätetechnische Redundanzen, welche die Kosten der Geräte notwendigerweise erhöhen.There are already several approaches to navigating in this direction technically easier, but no one relates to the specific capabilities of the GPS handsets are integral, which unfortunately makes these solutions and devices widely lacks manageability and practicality. There are e.g. T. also technical equipment Redundancies, which necessarily increase the cost of the devices.

So ist z. B. aus der US.Patentschrift US 5,268,844 ein elektronisches Gerät bekannt, das zusätzlich zu einem Digitalisiertablett, welches mit einem elektronischen Griffel mit Schreibmine verbunden ist, eine eigene elektronische Rechner- bzw. Steuereinheit zur Verwaltung und Verarbeitung von Daten, eine eigene Anzeigeeinheit und eine Eingabeeinheit für Navigationsdaten z. B. aus einem zusätzlich separat anzuschließenden GPS Gerät enthält. Es liegt auf der Hand, daß eine solche erfindungsgemäße Apparatur aus mehreren miteinander durch Kabel verbundenen bzw. zu verbindenden Teilen an Handlichkeit und Praktikabilität insbesondere bei der mobilen Navigation auf Sportbooten, in Kleinflugzeugen, auf Wanderungen etc. deutlich zu wünschen übrigläßt.So z. B. from the U.S. patent US 5,268,844 an electronic device known in addition to a digitizing tablet, which connected to an electronic stylus with a writing lead, its own electronic computer or control unit for the administration and processing of Data, its own display unit and an input unit for navigation data z. B. contains an additional GPS device to be connected separately. It is on the Hand that such an apparatus according to the invention from several together Cables connected or to be connected parts in terms of handiness and practicality especially when it comes to mobile navigation on sports boats, in small aircraft Hikes etc. leave a lot to be desired.

Hiergegen stellt sich die vorliegende Erfindung. Sie nutzt insbesondere kabellose Signalübertragung und beseitigt technische Redundanzen, wie sie in allen bisherigen Geräten notwendig waren, für die der Anschluß eines separaten Navigationsgerätes wie z. B. des GPS-Empfängers nur eine Eingabe-Option darstellte. Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein GPS-Handgerät mit dessen Fähigkeiten des Empfanges, der Speicherung und Verarbeitung, sowie dessen eigener Anzeigeeinheit zur Darstellung von Daten, als integralen Bestandteil.The present invention opposes this. In particular, it uses wireless Signal transmission and eliminates technical redundancies, as in all previous Devices were necessary for which the connection of a separate navigation device such as B. the GPS receiver was only an input option. The present Invention includes a handheld GPS device with the capabilities of receiving it Storage and processing, as well as its own display unit for display of data as an integral part.

Zusätzlich, bzw. vice versa erweitert sie deren Nutzungsmöglichkeit und Komfort erheblich.In addition, or vice versa, it expands their possible use and convenience considerably.

Dazu dient u. a. die Arbeitsweise mit fest auf der Tablettfläche angeordneten Funktionsfeldern, die sog. Menütechnik. Diese bietet die Möglichkeit alphanumerische Zeichen vom Tablett an den GPS-Empfänger zu senden, um Wegepunkte zu kennzeichnen, auf der Anzeigeeinheit sichtbar zu machen und elektronisch zu speichern.This serves u. a. the way of working with a fixed arrangement on the tray surface Functional fields, the so-called menu technology. This offers the possibility of alphanumeric Send characters from the tablet to the GPS receiver to find waypoints mark, make visible on the display unit and electronically to save.

Auf der grafischen Vorlage können gleichzeitig zur Dokumentation und visuellen Kontrolle Positionen mit einem Schreibstift durch die im Zentrum der Abtastspule vorhandene zylindrische Bohrung markiert werden.The graphic template can be used for documentation and visual at the same time Control positions with a pen through the center of the scanning coil existing cylindrical hole are marked.

In einer ersten Lösung dieser Aufgabe wird die Abtastspule mit dem Meß- und Auswertesystem für Koordinatenwerte über einem Digitalisier-Tablett in einem Gehäuse eingebaut. In einer Aussparung und Einlegetasche dieses Gehäuses werden handelsübliche Positionsempfanger für weltraumgestützte Positionssignale, sog. GPS- Empfänger, eingelegt und hierbei durch Steckkontakte mit der Meßelektronik und dem Koordinaten-Auswertesystem über eine serielle Datenschnittstelle verbunden. Durch diese zusammengesteckte Bauform entsteht eine Baueinheit, wie sie für einen handlichen Umgang mit diesem Gerät unerläßlich ist.In a first solution to this problem, the scanning coil with the measuring and Evaluation system for coordinate values over a digitizing tablet in one Housing installed. Be in a recess and insert pocket of this case commercially available position receivers for space-based position signals, so-called GPS Receiver, inserted and by plug contacts with the measuring electronics and the Coordinate evaluation system connected via a serial data interface. By this assembled design creates a structural unit as it is for one Handy handling of this device is essential.

Das Gerät ist dabei vollständig mit Trockenbatterien bzw. wiederaufladbaren Akkumulatoren ausgerüstet, so daß es im Normalfall keiner Kabelverbindung zur Spannungsversorgung bedarf. Dabei sei die Möglichkeit einer steckbaren Spannungsversorgung von außen, zur Entlastung der eingebauten Batterien allerdings offengehalten.The device is completely with dry batteries or rechargeable Batteries equipped, so that there is normally no cable connection to Power supply required. The possibility of a pluggable External power supply, however, to relieve the built-in batteries kept open.

Durch die praktischerweise gegen Umwelteinflüsse geschützten Steckkontakte und andere Maßnahmen entsteht ein kompaktes Gerät, das auch im Freien verwendet werden kann. Da das Gerät netzunabhängig ist, kann es gerade auch mobil, so wie ein Stadtplan, eine Land- bzw. Seekarte benutzt werden.Due to the plug contacts and which are conveniently protected against environmental influences Other measures result in a compact device that is also used outdoors can be. Since the device is network-independent, it can also be mobile, just like a City map, a land or sea map can be used.

Das Auswertesystem faßt Koordinatenwerte des Digitalisier-Tabletts und des GPS- Empfängers zusammen und verarbeitet diese. In einer ersten Bauart befindet sich dieses Auswertesystem neben der Meßelektronik im handgeführten Sensor.The evaluation system records coordinate values of the digitizing tablet and the GPS Recipient and processes them. In a first type is this evaluation system in addition to the measuring electronics in the hand-held sensor.

In einer anderen Bauart befindet sich das Auswertesystem im GPS-Empfänger und wird über die serielle Datenschnitt stelle mit der Meßelektronik des Digitalisiergerätes verbunden.In another design, the evaluation system is located in the GPS receiver and is placed over the serial data interface with the measuring electronics of the digitizer connected.

Die Datenschnittstelle verarbeitet meistens Sende-und Empfangerdaten in serieller Form mit einstellbarer Übertragungsrate von 1200 bis 9600 Bit pro Sekunde, aber auch andere Übertragungswerte sind entsprechend der technischen Ausgestaltung möglich.The data interface mostly processes send and receive data in serial Form with adjustable transfer rate from 1200 to 9600 bits per second, however other transmission values are also in accordance with the technical design possible.

Es werden die Werte für Längen- und Breitengrad und einige Zusatzinformationen in einem sog. Protokoll übertragen. Vom Auswertesystem ausgehend, werden verschiedene Werte wie Richtung und Entfernung zu einem Zielpunkt an den GPS- Empfänger-Kern gesandt und von diesem in einer Anzeigeeinheit für den Benutzer sichtbar gemacht.The values for longitude and latitude and some additional information in a so-called protocol. Starting from the evaluation system various values such as direction and distance to a target point on the GPS Receiver core sent and from this in a display unit for the user made visible.

Die besonders handliche Bauform ist u. a. dadurch gegeben, daß sowohl das Digitalisier-Tablett als auch der handgeführte Sensor mit der Abtastspule und den Elektronikkomponenten aus einer einheitlichen, ggfs. gemeinsamen Batterieversorgung gespeist werden. Digitalisiertablett und Sensor-GPS- Einheit bedürfen keiner Kabelverbindung, da die Koordinatensignale unmittelbar in der Sensoreinheit erzeugt werden. Das Digitalisiertablett kann flexibel ausgeführt sein.The particularly handy design is u. a. given that both Digitizing tablet as well as the hand-held sensor with the scanning coil and Electronic components from a uniform, possibly shared battery supply be fed. Digitizing tablet and sensor GPS unit are not required Cable connection because the coordinate signals are generated directly in the sensor unit will. The digitizing tablet can be flexible.

In einer zweiten Lösung der vorgegebenen Erfindungsaufgabe wird von einem Digitalisiergerät mit Sendespule ausgegangen, wobei der GPS-Empfänger mit dem Digitalisier-Tablett selbst, und nicht mit dem Sensor verbunden wird.In a second solution of the given invention task of one Digitizer with transmitter coil assumed, the GPS receiver with the Digitizing tablet itself, and not connected to the sensor.

Der handgeführte, kabellose Sensor ist von einfacher Bauart. Ein Oszillator erzeugt elektronische Signale, welche in der Gitterwicklung im Tablett Spannungen induzieren. Die Übertragungsrichtung der elektromagnetischen Signalübermittlung ist entgegengesetzt zur ersten Lösung.The hand-held, wireless sensor is of simple design. An oscillator is generated electronic signals which induce voltages in the grid winding in the tray. The direction of transmission of the electromagnetic signal transmission is opposite to the first solution.

Bei diesem Gerät werden die Tablett-Koordinaten über Gitterwicklungen in der Arbeitsplatte ermittelt und in der Meßelektronik, die ebenfalls in der Arbeitsplatte eingebaut ist, zur Auswertung aufbereitet.In this device, the tablet coordinates are over grid windings in the Worktop determined and in the measuring electronics, which is also in the worktop installed, prepared for evaluation.

Der GPS-Empfänger wird hierbei z. B. in einer seitlichen Position am Digitalisier- Tablett angeordnet und über seine Steckkontakte mit der Meßelektronik verbunden, die sich in diesem Falle im Digitalisier-Tablettkörper selbst befindet. Das weitere Auswertesystem befindet sich entweder im Digitalisier-Tablett oder im GPS- Empfänger. The GPS receiver is z. B. in a lateral position on the digitizer Arranged tray and connected to the measuring electronics via its plug contacts, which in this case is located in the digitizing tablet body itself. The further Evaluation system is either in the digitizing tablet or in the GPS Receiver.

In einer dritten Lösung der vorgegebenen Erfindungsaufgabe ist der GPS- Empfänger wiederum über seine Steckverbindung mit dem Digitalisier-Tablett verbunden. Ein Handsensor mit eingebauter Abtastspule empfangt elektromagnetische Signale und ist hier über eine Kabelverbindung mit der im Digitalisier-Tablett eingebauten Meßelektronik verbunden. Die weitere Auswertung der empfangenen Signale erfolgt in der bereits beschriebenen Art.In a third solution to the specified task of the invention, the GPS Receiver in turn via its plug connection with the digitizing tablet connected. A hand sensor with built-in scanning coil receives electromagnetic Signals and is here via a cable connection with that in the digitizing tablet built-in measuring electronics connected. The further evaluation of the received Signals take place in the manner already described.

Für die Arbeit mit dem Elektronischen Positions- und Navigationsgeber ist i.d.R. besonders vorbereitetes Kartenmaterial erforderlich, das z. B. der Größe der aktiven Meßfläche des Digitalisiertabletts anzupassen ist und ggfs. Markierungen für die exakte Positionierung auf dem Tablett enthält. Vorzugsmäßig wird dann die Benennung der gerade aufgespannten Karte durch Sensor- oder Handeingabe in den GPS-Empfänger erfolgen, welches seinerseits daraufhin die übergebenen Ortssignale des Digitalisiergerätes kartengerecht interpretieren kann. Bei anderen Karten, für die im GPS-Empfänger noch keine Koordinatenwerte vorliegen, kann aber auch eine herkömmliche Mehrpunkt-Einpassung durchgeführt werden. Dabei muß jede Vorlage mindestens 2, besser jedoch 3 Meßpunkte mit zahlenmäßig bekannten Positionsangaben für den jeweiligen Längen- und Breitengrad aufweisen. Zu Beginn der Arbeiten wird das Kartenmaterial auf der Tablettoberfläche befestigt. Dann werden nacheinander die 2 bzw. 3 Meßpunkte abgetastet. Dabei wird das Fadenkreuzzentrum der Abtastspule über den jeweiligen Meßpunkt gebracht und mit einem Tastendruck auf der Tastatur des Handgerätes wird der Meßvorgang ausgelöst.For working with the electronic position and navigation encoder, it is usually specially prepared map material required, e.g. B. the size of the active Measuring surface of the digitizing tablet is to be adapted and, if necessary, markings for the exact positioning on the tray. Then the Name of the card just opened by sensor or manual entry in the GPS receivers take place, which in turn then transmit the local signals of the digitizing device can interpret according to the map. For other cards for which There are no coordinate values in the GPS receiver yet, but one can conventional multi-point fitting can be performed. Each template at least 2, but better 3 measuring points with numerically known ones Have position information for the respective longitude and latitude. At the start of the works, the map material is attached to the tablet surface. Then be consecutively scanned the 2 or 3 measuring points. The crosshair center brought the scanning coil over the respective measuring point and with a push of a button The measuring process is triggered on the keyboard of the handheld device.

Mit dem Meßvorgang für den 1. Meßpunkt werden jetzt Tablettkoordinaten gemessen, denen per Tastatur-Eingabe Vorlagenkoordinaten in der Form von Längen- und Breitenkoordinaten zugeordnet werden. Mit dem Meßvorgang für den 2. bzw. 3. Meßpunkt wird gleichermaßen verfahren.With the measuring process for the first measuring point, tray coordinates are now measured, to which template coordinates in the form of length and latitude coordinates can be assigned. With the measuring process for the 2nd or 3rd The measuring point is moved in the same way.

Mit der Eingabe von 2 Meßpunkten ist ein vorliegendes Kartenblatt eingemessen. Es können jetzt über die Positionierung des Sensors über das Digitalisiertablett jedem Punkt des Kartenblattes entsprechende Längengrad- und Breitengrad-Werte entnommen werden.An existing map sheet is measured by entering 2 measuring points. It Now everyone can position the sensor via the digitizing tablet Longitude and latitude values corresponding to the point on the map sheet be removed.

Gibt man zusätzlich zu den 2 Meßpunkten einen 3. Meßpunkt ein, so kann in einer nachfolgenden Transformations- und Ausgleichrechnung sogar eine evtl. vorhandene Kartenverzerrung korrigiert werden. Dies ist grundsätzlich vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig.If you enter a third measuring point in addition to the two measuring points, you can use one subsequent transformation and compensation calculation even an existing one Map distortion will be corrected. In principle, this is advantageous, but not mandatory.

Das Gerät kann danach Kartenorte, die unter dem Fadenkreuz der Sensoreinheit liegen, z. B. als Wegepunkte einer geplanten Route aufnehmen und im GPS-Handgerät speichern. Im anderen Falle kann das Gerät auch, durch Vergleich der Messungen des GPS-Empfängers mit dem Kartenort, über welchem sich das Fadenkreuz der Sensoreinheit gerade befindet, den Anwender durch geeignete Anzeigen auf der Anzeigeeinheit des GPS-Handgerätes anleiten, das Fadenkreuz der Sensoreinheit auf den Kartenort zu bewegen, der der gerade vom GPS-Empfänger gemessenen Positionskoordinate entspricht. Der Anwender kann dort auf der Karte eine Markierung vornehmen, um so über den Verlauf seiner Route Rechenschaft zu behalten.The device can then map locations under the crosshairs of the sensor unit lie, e.g. B. record as waypoints of a planned route and in the GPS handheld to save. In the other case, the device can also, by comparing the measurements of the GPS receiver with the map location above which the crosshairs of the Sensor unit is located, the user through suitable displays on the Guide the display unit of the GPS handheld device, crosshairs the sensor unit to move the map location to that currently measured by the GPS receiver Position coordinate corresponds. The user can there on the map Make markings to account for the course of his route to keep.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt einen kabellosen handgeführten Sensor entsprechend der beschriebenen ersten Lösung. Der GPS-Empfänger (1) wird in der Aussparung und Einlegetasche eines Gehäuses (2) eingelegt. An der vorderen Seite dieses Gehäuses befindet sich die Abtastspule (3). Diese ist elektrisch verbunden mit einer im unteren Teil des Gehäuses (2) eingebauten Meßelektronik, die über Steckkontakte (4) mit dem GPS- Empfänger verbunden ist. In der Anzeigeeinheit (5) werden u. a. Richtung und Entfernung zum Zielpunkt angezeigt. Der kabellose handgeführte Sensor wird im Betrieb auf der grafischen Vorlage aufliegen, die auf der Arbeitsplatte des kabellosen Digitalisier-Tabletts (6) aufgespannt ist. In der Figur ist nicht ausdrücklich hervorgehoben, daß es zum einwandfreien Betrieb des erfindungsgemäßen Gerätes keinerlei Kabelverbindungen zwischen der GPS/Sensoreinheit und dem Grafiktablett bedarf. Auch das Grafiktablett selbst bedarf zu seinem Betrieb aufgrund der eingebauten Batterieversorgung keiner externen Spannungsquelle. Fig. 1 shows a wireless hand-held sensor according to the first solution described. The GPS receiver ( 1 ) is inserted into the recess and insert pocket of a housing ( 2 ). The sensing coil ( 3 ) is located on the front side of this housing. This is electrically connected to measuring electronics installed in the lower part of the housing ( 2 ), which is connected to the GPS receiver via plug contacts ( 4 ). The display unit ( 5 ) shows, among other things, the direction and distance to the target point. During operation, the wireless hand-held sensor will rest on the graphic template that is spanned on the worktop of the wireless digitizing tablet ( 6 ). In the figure it is not expressly emphasized that no cable connections are required between the GPS / sensor unit and the graphics tablet in order for the device according to the invention to operate properly. The graphics tablet itself does not require an external voltage source to operate due to the built-in battery supply.

Fig. 2 zeigt ein kabelloses Digitalisier-Tablett (6) mit einem darauf zu befestigenden GPS-Empfänger (1) entsprechend der beschriebenen 2. Lösung. Das Digitalisier- Tablett enthält Gitterwicklungen, in denen Signale empfangen werden, die aus dem kabellos operierenden Sensor induziert werden. Diese Signale werden weitergeleitet an die im Digitalisier-Tablett (6) eingebaute Meßelektronik (7), die über Steckkontakte (12 ) mit dem GPS-Empfänger (1) verbunden ist. In der Figur ist nicht ausdrücklich hervorgehoben, daß es zum einwandfreien Betrieb des erfindungsgemäßen Gerätes keinerlei Kabelverbindungen zwischen der Sensoreinheit und dem Grafiktablett bedarf. Auch das Grafiktablett selbst bedarf zu seinem Betrieb aufgrund der eingebauten Batterieversorgung keiner externen Spannungsquelle. Fig. 2 shows a wireless digitizing tablet ( 6 ) with a GPS receiver ( 1 ) to be fastened thereon in accordance with the second solution described. The digitizing tablet contains grid windings in which signals are received which are induced by the wirelessly operating sensor. These signals are forwarded to the measuring electronics ( 7 ) built into the digitizing tablet ( 6 ), which are connected to the GPS receiver ( 1 ) via plug contacts ( 12 ). In the figure it is not expressly emphasized that no cable connections are required between the sensor unit and the graphics tablet in order for the device according to the invention to operate properly. The graphics tablet itself does not require an external voltage source to operate due to the built-in battery supply.

Fig. 3 zeigt ein Digitalisier-Tablett (6) mit einem darauf zu befestigenden GPS- Empfänger (1). Ein einfacher Handsensor (13 ) empfangt Koordinaten-Werte und leitet diese über eine Kabelverbindung weiter an eine Meßelektronik, die im Digitalisier-Tablett eingebaut ist und über Steckkontakte (12 ) verbunden ist mit dem GPS-Empfänger (1). Fig. 3 shows a digitizing tablet ( 6 ) with a GPS receiver ( 1 ) to be attached to it. A simple hand sensor ( 13 ) receives coordinate values and forwards them via a cable connection to measuring electronics that are built into the digitizing tablet and connected to the GPS receiver ( 1 ) via plug contacts ( 12 ).

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild gemäß der ersten Lösung. Das Digitalisier-Tablett (6) sendet auf elektromagnetischem Wege Signale an die Abtastspule (3). Die empfangenen Signale werden in der Meßelektronik (7) in Koordinaten-Werte umgewandelt und an die Auswerteelektronik (8) weitergeleitet. Vom GPS- Empfänger (1) werden Längengrad- und Breitengrad-Werte an die Auswerteelektronik (8) übertragen. Die Auswerteelektronik (8) befindet sich gemeinsam mit der Meßelektronik (7) im Gehäuse (2) und ist über die serielle Datenschnittstelle mit dem GPS-Empfänger (1) verbunden. In der Auswerteelektronik (8) werden Berechnungen durchgeführt, deren Ergebnisse über den GPS-Empfänger (1) an die Anzeigeeinheit (5) weitergegeben und angezeigt werden. Fig. 4 shows a block diagram according to the first solution. The digitizing tablet ( 6 ) sends signals to the scanning coil ( 3 ) by electromagnetic means. The received signals are converted into coordinate values in the measuring electronics ( 7 ) and passed on to the evaluation electronics ( 8 ). Longitude and latitude values are transmitted from the GPS receiver ( 1 ) to the evaluation electronics ( 8 ). The evaluation electronics ( 8 ) are located together with the measurement electronics ( 7 ) in the housing ( 2 ) and are connected to the GPS receiver ( 1 ) via the serial data interface. Calculations are carried out in the evaluation electronics ( 8 ), the results of which are passed on to the display unit ( 5 ) and displayed via the GPS receiver ( 1 ).

Fig. 5 zeigt wie Fig. 4 ein Blockschaltbild gemäß der ersten Lösung. Der Unterschied besteht darin, daß die Auswerteelektronik (8) Teil des GPS-Empfänger (1) ist.Like FIG. 4, FIG. 5 shows a block diagram according to the first solution. The difference is that the evaluation electronics ( 8 ) are part of the GPS receiver ( 1 ).

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild gemäß der zweiten Lösung. Von einem Oszillator (11) ausgehend, werden elektronische Signale auf elektromagnetischem Wege in die Gitterwicklungen (10 ) eingespeist, über die Meßelektronik (7) aufbereitet und als Koordinateninformation der Auswerteelektronik (8) übergeben. Diese Auswerteelektronik (8) befindet sich alternativ neben der Meßelektronik (7) im Digitalisier-Tablett oder als Teil des GPS-Empfängers (1) in diesem. Die in der Auswerteelektronik (8) durchgeführten Berechnungen werden in der Anzeigeeinheit (5) dargestellt. Fig. 6 shows a block diagram according to the second solution. Starting from an oscillator ( 11 ), electronic signals are fed into the grid windings ( 10 ) by electromagnetic means, processed via the measuring electronics ( 7 ) and transferred to the evaluation electronics ( 8 ) as coordinate information. This evaluation electronics ( 8 ) is alternatively located next to the measuring electronics ( 7 ) in the digitizing tablet or as part of the GPS receiver ( 1 ) in this. The calculations carried out in the evaluation electronics ( 8 ) are shown in the display unit ( 5 ).

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild gemäß der dritten Lösung. Das Digitalisier-Tablett ( 6) sendet mit Strommustern in den Gitterwicklungen (10) elektromagnetische Signale an die Abtastspule (3) die in einem Handsensor (13 ) eingebaut ist. Über eine Kabelverbindung ist die Abtastspule (3) mit der Meßelektronik (7) verbunden, in der aus den elektromagnetischen Signalen entsprechende Positionswerte gewonnen werden. Die weitere Auswertung und Anzeige erfolgt in der bereits beschriebenen Art. Fig. 7 shows a block diagram according to the third solution. The digitizing tablet (6) sends current signals in the grid windings ( 10 ) with electromagnetic signals to the scanning coil ( 3 ) which is installed in a hand sensor ( 13 ). The scanning coil ( 3 ) is connected to the measuring electronics ( 7 ) via a cable connection, in which corresponding position values are obtained from the electromagnetic signals. The further evaluation and display takes place in the manner already described.

Claims

1. Electronic position and navigation sensor for analog graphic templates in the connection of a digitizer with a commercially available hand-held position receiver for space-based position signals (GPS handheld receiver), characterized in that the GPS receiver ( 1 ) by inserting it into a recess and pocket in the hand-held sensor belonging to the digitizing device, shown in FIG. 1, is physically connected to it and by plug connection and forms a new functional unit which can be released again at any time.

2. Electronic position and navigation sensor according to claim 1, in whose evaluation electronics ( 8 ) interprets coordinate measured values of a digitizing device as longitude and latitude values, offset with the measured values of a GPS receiver and as a direction and distance in the display unit ( 5 ) of the GPS receiver.

3. Electronic position and navigation sensor according to claim 1 and 2, the evaluation electronics ( 8 ) can be located both in the digitizer and in the GPS receiver.

4. Electronic position and navigation sensor, according to claims 1 to 3, the digitizing device generates position values due to inductive signal transmission, the electromagnetic lines of force either originating from the grid windings ( 10 ) in the digitizing tablet or from a transmitter coil ( 3 ) in the hand-held sensor.

5. Electronic position and navigation sensor for analog graphic templates in the connection of a digitizing device with a commercially available position receiver for space-based position signals (GPS receiver), characterized in that the GPS receiver ( 1 ) by inserting it into a recess in the digitizing tablet with this is physically and electrically connected by plug connection and forms a new functional unit that can be detached at any time.

6. Electronic position and navigation sensor according to claim 5, in whose evaluation electronics ( 8 ) interprets coordinate measured values of a digitizing device as longitude and latitude values, offset with the measured values of a GPS receiver and as direction and distance information in the display unit ( 5 ) of the GPS receiver.

7. Electronic position and navigation sensor according to claim 5 and 6, the evaluation electronics ( 8 ) can be located both in the digitizer and in the GPS receiver.

8. Electronic position and navigation sensor, according to claims 5 to 7, whose digitizing device generates position values due to inductive signal transmission, the electromagnetic lines of force either originating from the grid windings ( 10 ) in the digitizing tablet or from a transmitter coil ( 3 ) in the hand-held sensor.

9. Electronic position and navigation sensor according to claim 1 to 8, the crosshair optics of the sensor within the scanning coil ( 3 ) has a central bore.