DE19945918A1

DE19945918A1 - Karten-Anzeigeeinheit

Info

Publication number: DE19945918A1
Application number: DE1999145918
Authority: DE
Inventors: Shinichi Hasegawa
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2000-04-20
Anticipated expiration: 2019-09-25
Also published as: JP3548014B2; JP2000098883A; DE19945918C2

Abstract

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Azimut-Meßbereich eines Azimut-Detektors in M-gleiche Teile unterteilt. Wenn der Ausgang des Azimut-Detektors sich über die Fläche jedes gleichen Teiles ändert, wird der Azimut der Karteninformation korrigiert. Die Korrektur wird durchgeführt, so daß die Ost-, West-, Süd-, Nordrichtung der Karteninformation mit der winkelhalbierenden beziehungsweise Symmetrielinie jedes gleichen Teiles ausgerichtet ist. Da die Richtung der angezeigten Karte immer mit jeder Winkelhalbierenden oder Symmetrielinie der M-gleichen Teile ausgerichtet ist, kann die Richtung der angezeigten Karte in einfacher Form visuell wahrgenommen werden, und selbst wenn eine geringe Azimut-Differenz auftritt, kann die Richtung der angezeigten Karte in einfacher Form korrigiert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karte-Anzeigeeinheit, welche beispielsweise Satelliten eines globalen Positionie rungs- beziehungsweise Lagesystems (GPS) einsetzt, um die ge genwärtige Position zu ermitteln und eine Marke bzw. Zeichen anzuzeigen, welches die gegenwärtige Position zusammen mit Karteninformation repräsentiert. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine tragbare Karten-Anzeigeeinheit.

Wie in Fig. 7 dargestellt, besteht ein in einem Fahrzeug befe stigtes Navigationssystem aus einer GPS-Antenne 1, einem GPS- Empfänger 2, einem Navigations-Steuerabschnitt 3, einem CD- ROM-Laufwerk 4 und einer Anzeigeeinheit 5. Funkwellen 7 werden von jedem einer Vielzahl von GPS-Satelliten 6 mit der GPS- Antenne 1 empfangen. Das empfangene Signal wird mit dem GPS- Empfänger 2 moduliert, um die gegenwärtige Position des Sy stems zu ermitteln beziehungsweise zu messen. Zusätzlich syn thetisiert beziehungsweise erzeugt der Navigations- Steuerabschnitt 3 eine Marke, welches die gegenwärtige Positi on und die von dem CD-ROM-Laufwerk 4 ausgelesene Karteninfor mation repräsentiert. Die synthetisierte Information wird an die Anzeigeeinheit 5 weitergeleitet, um dem Fahrer oder dem Passagier eine visuelle Routenführung zu vermitteln. Jedoch ist das Fahrzeugnavigationssystem sperrig und daher nur schwerlich tragbar.

Andererseits existiert ein tragbarer GPS-Empfänger, welcher ohne das vorgenannte voluminöse CD-ROM-Laufwerk auskommt, so daß der Empfänger in einfacher Form tragbar ist. Bei diesem GPS-Empfänger wird, wie in Fig. 8 dargestellt, nach der Aus wahl eines erforderlichen Bereiches 8a von der an einem Kar tenserver 8 angezeigten Karteninformation die in dem Bereich 8a enthaltene Karteninformation vom Kartenserver 8 zum GPS- Empfänger heruntergeladen. Der Kartenserver 8 setzt beispiels weise einen PC ein. Eine Karten-Disk beziehungsweise Karten- Magnetplatte 11 wird in das CD-ROM-Laufwerk 10 des Kartenser vers 8 eingesetzt. Anschließend führt der Kartenserver 8 ein vorgegebenes Anwendungsprogramm durch, um die in dem ausge wählten Bereich enthaltene Karteninformation auf den GPS- Empfänger 9 zu übertragen. Die übertragene Karteninformation wird in einem Halbleiterspeicher des GPS-Empfängers 9 gespei chert. Anschließend ist die gespeicherte Karteninformation auf dem GPS-Empfänger 9 enthalten und wird für die Anzeige einer Karte verwendet.

Wie allgemein bekannt, ist im GPS-Empfänger 9 eine Azimut- Erfassungseinheit, etwa ein geomagnetischer Sensor oder ein Gyro-Sensor vorgesehen, um die Richtung der angezeigten Karte zu korrigieren, so daß sie der durch die Azimut- Erfassungseinheit erfaßten Richtung entspricht, um in einfa cher Form den zu gehenden Weg zu finden.

Bei diesem durch einen Fußgänger getragenen GPS-Empfänger 9 wird in unvermeidbarer Form eine geringe Richtungsänderung des GPS-Empfänger 9 mittels einer feinen Bewegung der Hand oder des Körpers erzeugt. Aufgrund dieser geringen Richtungsände rung wird die Richtung der angezeigten Karte korrigiert, so daß nicht nur die angezeigte Karte häufig umgeschrieben wird, sondern es besteht der weitere Nachteil, daß die Karte während des Korrekturvorganges nicht verwendbar ist.

Demzufolge beschreibt die japanische offengelegte Patentveröf fentlichung Nr. HEI 7-280582 ein Verfahren, bei welchem die angezeigte Karte nicht korrigiert wird, solange die Azimut- beziehungsweise Richtungswinkel- oder Peilwinkeländerung des GPS-Empfängers einen vorgegebenen Winkel nicht überschreitet. Bei diesem Verfahren ändert sich, wenn der vorgegebene Winkel auf 45° eingestellt wird, die Kartenanzeige in keinster Form, selbst wenn die Richtung des Wanderers sich bis zu 45° ändert. Wenn beispielsweise die Richtung des GPS-Empfängers um 90° ge ändert wird, wird die Richtung der angezeigten Karte korri giert.

Zusätzlich ist es bei dem vorgenannten GPS-Empfänger 9 wün schenswert, daß der als Funktion eines elektronischen Kompas ses erfaßte Azimut beziehungsweise Richtungs- oder Peilwinkel oftmals in Alleinstellung oder zusammen mit der Karte ange zeigt wird. Es ist anzumerken, daß selbst wenn ein elektroni scher Kompaß zusammen mit einer Karte angezeigt wird, die gleichen Probleme auftreten, wenn die Karte gedreht und ange zeigt wird. Demzufolge weist der GPS-Empfänger die folgenden Nachteile auf: 1) die Anzeige dieses Azimuts durch den elek tronischen Kompaß stimmt nicht mit dem Azimut der angezeigten Karte überein; 2) der Empfänger ist nur in schwieriger Form einzusetzen; und 3) der Azimut ist mißverständlich. Wenn bei spielsweise 16 Azimuts beziehungsweise Richtungswinkel durch den elektronischen Kompaß angezeigt werden, sowie die Karte um mehr als 30° gedreht wird, wird die Karte zu dem Azimut ge dreht und bewirkt eine Differenz. Des weiteren weist für die Drehung der Karte der Rotationswinkel der Karte verschiedene Rotationswinkel auf, so daß ein Bedarf besteht, verschiedene Sinus- und Kosinus-Werte zu speichern, welche für die Karten drehung in der Navigationsvorrichtung erforderlich sind. Somit nimmt der Umfang an zu speichernden Daten zu, was wiederum ho he Kosten bedingt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Karten- Anzeigeeinheit zu schaffen, welche ein Umschreiben einer ange zeigten Karte und eines angezeigten Kompasses vermeiden kann, wenn das Umschreiben durch eine geringe Richtungsänderung des GPS-Empfängers verursacht wird.

Des weiteren zielt die vorliegende Erfindung auf eine Karten- Anzeigeeinheit ab, welche in einfacher Form die Richtung einer angezeigten Karte mit der angezeigten Richtung eines Kompasses ausrichten kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruches 1 beziehungsweise 2 gelöst; die Unteransprüche haben bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung zum In halt.

Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Karten-Anzeigeeinheit geschaffen, welche folgende Bauteile um faßt: eine Positions-Erfassungseinheit zum Erfassen der gegen wärtigen Position, eine Azimut-Erfassungseinheit zum Erfassen von dessen Azimut, eine Speichereinheit zum Speichern von Kar teninformationen, eine Wiedergewinnungseinheit zum Wiederge winnen von Karteninformation entsprechend der gegenwärtigen durch die Positions-Erfassungseinheit erfaßten Position von der Speichereinheit, eine Korrektureinheit zum Korrigieren der Richtung der wiedergewonnenen Karteninformation, basierend auf dem durch die Azimut-Erfassungseinheit erfaßten Azimut, und eine Anzeige-Steuereinheit zum Erzeugen beziehungsweise Syn thetisieren eines Karten-Informationsausganges durch die Kor rektureinheit und einer Marke, welche die gegenwärtige Positi on repräsentiert, und zum Anzeigen des Ausganges sowie der Marke auf der Anzeigeeinheit. Die Korrektureinheit korrigiert den Azimut beziehungsweise Peilwinkel oder Richtungswinkel so fern sich der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit über eine Fläche von jedem von M-gleichen Teilen verändert, welche sich durch Teilen des Azimut-Meßbereiches der Azimut-Erfassungs einheit um M ergeben. Zudem wird der Azimut korrigiert, so daß Ost-, West-, Süd- und Nordrichtungen der Karteninformation mit winkelhalbierenden beziehungsweise mit Symmetrielinien der gleichen Teile ausgerichtet werden; und wobei die Anzeige- Steuereinheit den Azimut entlang der Richtung der Winkelhal bierenden beziehungsweise Symmetrielinie als Kompaß und zudem die angezeigte Richtung des Kompasses und eine Drehrichtung der Karte gleichzeitig anzeigt, so daß sie miteinander ausge richtet sind, wenn der durch die Azimut-Erfassungseinheit er faßte Azimut sich in einem der M-gleichen Teile befindet.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Azimut- Meßbereich der Azimut-Erfassungseinheit in M-gleiche Teile un terteilt (wobei M eine ganze Zahl von zwei oder mehr beträgt). Wenn sich der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit über die Fläche jedes gleichen Teiles ändert, wird der Azimut korri giert. Die Korrektur wird derart durchgeführt, daß die Ost-, West-, Süd- und Nordrichtungen der Karteninformation mit den Winkelhalbierenden beziehungsweise Symmetrielinien der glei chen Teile ausgerichtet werden. Hierdurch ist die Richtung der angezeigten Karte immer mit jeder Winkelhalbierenden oder Symmetrielinie der M-gleichen Teile ausgerichtet. Wenn bei spielsweise M = 8 ist, repräsentieren die Winkelhalbierenden beziehungsweise Symmetrielinien Norden, Nord-Osten, Osten, Süd-Osten, Süden, Süd-Westen, Westen beziehungsweise Nord- Westen. Demzufolge kann die Richtung der angezeigten Karte in einfacher Form visuell erfaßt werden. Zudem kann die Richtung der angezeigten Karte in einfacher Form korrigiert werden, selbst wenn eine geringe Abweichung des Azimut auftritt.

Demzufolge kann ein Umschreiben beziehungsweise Umgestalten der angezeigten Karte, was durch eine geringe Richtungsände rung des GPS-Empfängers verursacht wird, unterdrückt und des weiteren die Richtung der angezeigten Karte und die Richtung der tatsächlichen geografischen Charakteristika in einfacher Form miteinander ausgerichtet werden. Somit liefert die vor liegende Erfindung eine Karten-Anzeigeeinheit, welche in ein facher Form einen Azimut an einer komplizierten Kreuzung beur teilen kann, an welcher Straßen in viele Richtungen einander treffen.

Zusätzlich kann die Anzahl an Sinus- und Kosinuswerten, welche für die Azimut-Korrektur der Karte erforderlich sind, vermin dert werden, da die Azimuts der Karte vorab mit den Azimuts der M-gleichen Teile ausgerichtet wurden und somit wird der Umfang an zu speichernden Daten und folglich die Kosten redu ziert.

Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Karten-Anzeigeeinheit geschaffen, welche folgende Bauteile umfaßt: eine Positions-Erfassungseinheit zum Erfassen der vorliegenden Position, eine Azimut- beziehungsweise Rich tungswinkel- oder Peilwinkel-Erfassungseinheit zum Erfassen des Azimuts beziehungsweise Richtungswinkels oder Peilwinkels, eine Schwenk-Erfassungseinheit zum Erfassen der Verschwenkung, eine Speichereinheit zum Speichern der Karteninformation, eine Wiedergewinnungseinheit zum Wiedergewinnen von Karteninforma tion entsprechend der vorliegenden Position, die durch die Po sitions-Erfassungseinheit von der Speichereinheit erfaßt wur de, eine Korrektureinheit zum Korrigieren der Richtung der wiedergewonnenen Karteninformation basierend auf dem Azimut beziehungsweise Richtungswinkel oder Peilwinkel, der durch die Azimut-Erfassungseinheit erfaßt wurde, und eine Anzeige- Steuereinheit zum Erzeugen beziehungsweise Synthetisieren ei nes Karteninformationsausganges durch die Korrektureinheit und eines Zeichens, welches die vorliegende Position repräsentiert und zum anschließenden Anzeigen dieser Angaben auf einer An zeigeeinheit. Die Korrektureinheit korrigiert den Azimut, wenn der Ausgang der Schwenk-Erfassungseinheit sich innerhalb eines Referenzwertes befindet und zudem wenn der Ausgang der Azimut- Erfassungseinheit sich über eine Fläche eines jeden von M- gleichen Teilen verändert, welche durch das Teilen eines Azi mut-Meßbereiches der Azimut-Erfassungseinheit durch M erzielt werden. Zudem wird der Azimut beziehungsweise Richtungswinkel oder Peilwinkel korrigiert, so daß die Ost-, West-, Süd- und Nordrichtungen mit Winkelhalbierenden beziehungsweise Symme trielinien der gleichen Teile ausgerichtet sind. Ferner wird eine Warnung ausgegeben, wenn der Ausgang der Schwenk- Erfassungseinheit sich nicht innerhalb des Referenzwertes be findet; und wobei die Anzeige-Steuereinheit den Azimut entlang der Richtung der Winkelhalbierenden beziehungsweise Symmetrie linie als Kompaß und ferner die angezeigte Richtung des Kom passes und eine Drehrichtung der Karte gleichzeitig anzeigt, so daß sie miteinander ausgerichtet werden, wenn der durch die Azimut-Erfassungseinheit erfaßte Azimut sich in einem der M- gleichen Teile befindet.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird keine Azimut- Korrektur der Karteninformation durchgeführt und eine Warnung abgegeben, wenn der Ausgang der Schwenk-Erfassungseinheit sich nicht innerhalb eines Referenzwertes bzw. -bereiches befindet. Demzufolge kann die vorliegende Erfindung den Nachteil vermei den, wenn ein geomagnetischer Sensor in der Azimut- Erfassungseinheit eingesetzt wird (wenn ein geomagnetischer Sensor verschwenkt und eingesetzt wird, tritt es auf, daß der geomagnetische Sensor nicht in korrekter Form arbeitet).

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung korrigiert die Korrektureinheit den Azimut, wenn der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit sich über die Fläche je des gleichen Teiles verändert und zudem eine kleine unempfind liche Zone überschreitet.

Entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung wird eine Azimut-Korrektur durchgeführt, wenn der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit sich über die Fläche jedes gleichen Teiles verändert und zudem eine kleine unemp findliche Zone überschreitet. Demgemäß kann ein häufiger Kor rekturvorgang an der Grenze zwischen gleichen Teilen vermieden werden, da der Korrekturvorgang des Azimut eine Hysteresis- Charakteristik aufweisen kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung korrigiert die Korrektureinheit den Azimut nicht, wenn der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit sich über die Fläche jedes gleichen Teiles verändert, sondern wenn die Zeit, wäh rend welcher der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit sich über die Fläche jedes gleichen Teiles temporär ändert.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit sich über die Fläche jedes gleichen Teiles ändert, die Azimut- Korrektur nicht durchgeführt, wenn die Zeit, während welcher der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit sich über die Fläche jedes gleichen Teiles ändert, temporär ist. Demzufolge kann eine unnötige Korrektur eines Azimuts vermieden werden.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung führt die Anzeige-Steuereinheit eine Anzeige des Azimuts entlang der Richtung der Winkelhalbierenden bezie hungsweise Symmetrielinien gleichzeitig mit der Anzeige der Karte oder unabhängig von der Anzeige der Karte durch, wenn der durch die Azimut-Erfassungseinheit erfaßte Azimut sich in einem der M-gleichen Teile befindet.

Entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung zeigt die Anzeige-Steuereinheit den Azimut entlang der Richtung der Winkelhalbierenden oder Symmetrieli nie gleichzeitig mit der Karte an, oder unabhängig von der An zeige der Karte, wenn der durch die Azimut-Erfassungseinheit erfaßte Azimut sich in einem der M-gleichen Teile befindet. Durch diese Anzeige kann die Richtung der angezeigten Karte in korrekter Form erkannt werden, insbesondere wenn eine Diffe renz im Azimut auftritt. Zusätzlich ist es einfach, den Azimut zu lesen und der Azimut ist nicht mißverständlich, da die Richtung des angezeigten Azimuts und die Richtung der korri gierten Karte miteinander ausgerichtet sind.

Obige und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Er findung werden aus der nachfolgend detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Karten- Anzeigeeinheit;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Innenaufbaus der in Fig. 1 darge stellten Karten-Anzeigeeinheit;

Fig. 3 ein Diagramm der Drei-Niveau-Speicherstruktur, welche in der in Fig. 1 dargestellten Speicherkarte eingesetzt wird;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Programmes zum Drehen einer an gezeigten Karte;

Fig. 5 ein Diagramm eines Azimut- beziehungsweise Richtungs winkel- oder Peilwinkelzeichens;

Fig. 6 ein Diagramm zum Erläutern des vorgehenden Winkels und der unempfindlichen Zone, welche im Programm von Fig. 4 eingesetzt werden;

Fig. 7 ein schematisches Diagramm eines Fahrzeug- Navigationssystems;

Fig. 8 ein Diagramm, welches das Herunterladen der Kartenin formation vom Kartenservers auf einen GPS-Empfänger darstellt; und

Fig. 9A, 9B und 9C Diagramme, welche die Korrektur der Richtung der ange zeigten Karte durch Drehung darstellen.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches bei einer tragbaren Karten-Anzeigeeinheit mit einer integrier ten GPS-Antenne angewendet wird, wird nachfolgend in Verbin dung mit der Zeichnung beschrieben.

In Fig. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 20 eine tragbare Kar ten-Anzeigeeinheit. Diese tragbare Karten-Anzeigeeinheit 20 weist eine GPS-Antenne 21 auf, die an einer Oberseite der Kar ten-Anzeigeeinheit 20 befestigt ist. Zudem ist die Karten- Anzeigeeinheit 20 auf ihrer Vorderfläche mit einer Flüssigkri stallanzeige 22 und einer Tastenschaltgruppe 22 (etwa Rich tungstasten 24 bis 27 für oben, unten, rechts und links, eine OK-Taste 28, eine Löschtaste 29, etc.) ausgestaltet. Ferner weist die Karten-Anzeigeeinheit 20 auf ihrer rechten Fläche einen schieberartigen Energieschalter 30 und an deren Boden fläche eine Einführöffnung 22 für eine kleine Speicherkarte 31 auf. Die Speicherkarte 31 wird der Einfachheit halber als "smart medium" bezeichnet. Natürlich kann an Stelle der Spei cherkarte 31 ein "flash"-Speicher, ein CD-ROM-Laufwerk oder ein DVD-ROM-Laufwerk eingesetzt werden.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm der Karten-Anzeigeeinheit 20. Die Karten-Anzeigeeinheit 20 besteht aus einem GPS- Empfängerabschnitt (Positions-Erfassungseinheit) 40 zur Modu lation eines durch die GPS-Antenne 21 empfangenen Signals, um die gegenwärtige Position der Einheit 20 zu erfassen bezie hungsweise zu messen. Ferner hat die Karten-Anzeigeeinheit 20 einen Steuerungsabschnitt 41 mit der Tastenschaltgruppe 23, einen ROM 42, in welchem ein Programm und für die Anzeige ei ner Karte erforderliche Daten abgespeichert sind, eine CPU 43 (welche die Wiedergewinnungseinheit, die Korrektureinheit und die Anzeigesteuereinheit bildet) um das Programm auszuführen, einen RAM 44, welcher als Arbeitsfläche für die CPU 43 dient, einen Anzeigeabschnitt 45 mit der Flüssigkristallanzeige 22, einen Bildspeicher-I/O 46 als Schnittstelle mit der Speicher karte 31, und einen Azimut beziehungsweise Richtungswinkel oder Peilwinkel-Erfassungsabschnitt 47 (Azimut-Erfassungs einheit), welcher einen geomagnetischen Sensor (welcher den terrestrischen Magnetismus erfaßt, um den Azimut der Karten- Anzeigeeinheit 20 zu detektieren) und einen Gyrosensor auf weist (welcher einen auf eine zur Schleife geschalteten opti schen Faser aufgebrachten Drehwinkel basierend auf der Zeit differenz zwischen einem Paar von optischen Signalen, die durch die in Schleife geschaltete optische Faser im Uhrzeiger sinn und entgegen dem Uhrzeigersinn laufen). Diese Abschnitte sind durch einen Bus 48 miteinander verbunden.

Die Speicherkarte 31 (Speichereinheit) speichert beispielswei se die von dem Kartenserver 8 von Fig. 8 heruntergeladenen Karteninformationen. Die Speicherkapazität (540 MB) der Spei cherkarte 31 ist kleiner als die der Karten-Disk, weist jedoch ausreichend Speicherkapazität zum Speichern der anschließend erforderlichen Karteninformation auf.

Die Fig. 3 zeigt die in der Speicherkarte 31 gespeicherte Kar teninformation. Die Speicherkarte 31 hat eine hierarchische Speicherstruktur, welche aus einem ersten Niveau mit einer großflächigen Karte M1 (Karte mit Minimalmaßstab) des "Kanto- Chubu"-Distrikts beispielsweise angeordnet ist, ein zweites Niveau, bei welchem Abschnittskarten M1/1 ∼ M1/n (Karten mit einem mittleren Maßstab) des gleichen Distrikts angeordnet sind sowie ein drittes Niveau auf, in welchem detaillierte Karten M1/1/1 ∼ M1/1/m (Karten mit einem maximalen Maßstab) des gleichen Distrikts lokalisiert sind. Entsprechend diesem hierarchischen Aufbau sind eine großflächige Karte, n Ab schnittskarten und m detaillierte Karten abgespeichert.

Die Beziehung der reduzierten Maßstäbe ist wie folgt: "groß fläche Karte" < "Abschnittskarte" < "Detailkarte". Bei dem dargestellten Beispiel, obgleich drei Kartenarten mit verrin gertem Maßstab gespeichert sind, sind diese drei Arten ledig lich zur Vereinfachung der Erläuterung dargestellt. In der Praxis werden eine Vielzahl von Kartenarten mit reduziertem Maßstab gespeichert und demgemäß weist die Speicherkarte 31 eine hierarchische Speicherstruktur mit drei oder mehr Niveaus auf.

Zudem weist die Karteninformation Straßendaten, Kreuzungsda ten, Kartenzeichnungsdaten, Zeichendaten, etc. auf. Diese Da ten werden in Alleinstellung oder in Kombination eingesetzt.

Fig. 4 zeigt ein Programm zur Drehung einer angezeigten Karte, welches durch die CPU 43 durchgeführt wird. Dieses Programm wird für jeden vorgegebenen Zeitpunkt und zudem entsprechend einem Unterbrechungssignal vom Azimut-Erfassungsabschnitt 47 durchgeführt. Wenn das Programm startet, wird zuerst ein Azi mut- beziehungsweise Richtungswinkel oder Peilwinkelerfas sungssignal vom Azimut-Erfassungsabschnitt 47 (Schritt S0) ge lesen. Basierend auf dem Signal wird beurteilt, ob eine Ände rung des Azimut (Schritt S1) auftritt oder nicht. Bei dieser Beurteilung wird die Differenz zwischen dem vorherigen Ausgang des Azimut-Erfassungsabschnittes 47 und dem gegenwärtigen Aus gang des Azimut-Erfassungsabschnittes 47 berechnet und wenn die Differenz einen Schwellenwert übersteigt, welcher die Breite der Rauschgrenze in Betracht zieht, wird festgelegt, daß eine Änderung des Azimut beziehungsweise des Richtungswin kels oder Peilwinkels existent ist. Wenn keine Azimut-Änderung auftritt, wird das Programm beendet. Wenn andererseits eine Azimut-Änderung auftritt, wird ein Azimut-Anzeige- Updateverfahren durchgeführt (Schritt S2).

Der Azimut-Anzeige-Abdatevorgang entspricht dem Vorgang zum Updaten der Anzeige eines Azimut-Zeichens 50 in Fig. 5. Das Azimut-Zeichen bzw. die Azimut-Marke 50 kann in vergrößertem Maßstab auf dem Bildschirm mit dem in Fig. 5 dargestellten De sign dargestellt werden, so daß es als elektronischer Kompaß einsetzbar ist. Das Azimut-Zeichen 50 kann auch in ein Zeichen mit kleinem Maßstab umgeschaltet werden, welches etwa in der Bildschirmecke dargestellt und zusammen mit der dargestellten Karte verwendet wird. Wenn die Azimut-Marke beziehungsweise das Zeichen 50 mit der angezeigten Karte eingesetzt wird, wird es an einer geeigneten Position auf dem Bildschirm (etwa in der Bildschirmecke) angezeigt, so daß es keine Beeinträchti gung der dargestellten Karte bildet. Das Design des Azimut- Zeichens 50 kann in geeigneter Form im Hinblick auf die Auflö sung oder die dargestellten Farben der Flüssigkristallanzeige 22 festgelegt werden, jedoch sollte das Azimut-Zeichen 50 mit zumindest den folgenden Aufgaben ausgestattet sein:

1. Mitteilungsobjekte 51 bis 54, welche Osten, Westen, Süden und Norden repräsentieren:
In Fig. 5 kennzeichnen die Mitteilungsobjekte 51 ∼ 54 2- Byte-Zeichen, das heißt "Norden" in Richtung von 45°, "Osten" in Richtung von 135°, "Süden" in Richtung von 225° und "Westen" in Richtung von 315°. Diese Azimuts bezie hungsweise Richtungswinkel oder Peilwinkel können durch die Buchstaben N, W, O, S repräsentiert werden. In der Darstel lung sind die angezeigten Positionen der Mitteilungsobjekte 51 ∼ 54 ein Beispiel, bei welchem die durch den Azimut- Erfassungsabschnitt 47 erfaßte Nordrichtung bei 45° ange nommen ist (der obige Bereich der Flüssigkristallanzeige 22 ist bei 0° angesiedelt).
2. Azimutale Nadelobjekte 55 ∼ 62:
Während bei der Darstellung acht azimutale Nadelobjekte 55 ∼ 62 in 45°-Intervallen vorgesehen sind, ist die vorliegen de Erfindung nicht auf diese Anzahl begrenzt. Die Anzahl der azimutalen Nadelobjekte kann 2^N betragen (wobei N eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist). Hinsichtlich des azimuta len Nadelobjektes, welches Norden oder des azimutalen Na delobjektes, welches Süden kennzeichnet, sollte die Farbe oder das dargestellte Muster von den anderen azimutalen Na delobjekten abweichen, so daß es von diesen unterscheidbar ist.
3. Aktuelle Azimut-Objekte 64 und 65:
Diese Objekte werden zur Kennzeichnung des aktuellen oder tatsächlichen, durch den Azimut-Erfassungsabschnitt 47 er faßten Azimuts eingesetzt (welcher dem Azimut auf der obe ren Endseite der Karten-Anzeigeeinheit 22 entspricht, oder mit anderen Worten, der Azimut auf der Oberseite der Flüs sigkristallanzeige 22). Wenn beispielsweise der vorliegende tatsächliche Azimut bei 300° angenommen wird, wird er durch ein erstes tatsächliches Azimut-Objekt 64 eines umgekehrten Dreiecks, welches außerhalb eines Ringmaßstabes 63 angeord net ist, der um die azimutalen Nadelobjekte 55 ∼ 62 vorge sehen ist, und zudem durch ein zweites tatsächliches Azi mut-Objekt 65 angezeigt, welches einen tatsächlichen Azimut durch einen numerischen Wert repräsentiert, welcher nahe dem unteren Bereich des Azimut-Zeichens 50 vorgesehen ist. Zwischen den beiden Objekten, insbesondere dem umgekehrten Dreieck ist das tatsächliche Azimut-Objekt 64 unentbehr lich. Der Grund besteht darin, daß, wie später beschrieben wird, das tatsächliche Azimut-Objekt 64 als ein oberer In dex auf einer angezeigten Karte verwendet wird.

Die vorgenannten acht azimutalen Nadelobjekte 55 ∼ 62 sind in gleichen Abständen (in der Zeichnung 45°-Abständen) angeordnet und vier hiervon kennzeichnen jeweils die obere, untere, rech te und linke Seite der Flüssigkristallanzeige 22. In dem dar gestellten Ausführungsbeispiel kennzeichnet das azimutale Na delobjekt 62 in der 0°-Richtung beispielsweise die obere Seite der Flüssigkristallanzeige 22. Das azimutale Nadelobjekt 56 in der 90°-Richtung bezeichnet die rechte Seite der Flüssigkri stallanzeige 22. Das azimutale Nadelobjekt 58 in der 180°- Richtung bezeichnet die untere Seite der Flüssigkristallanzei ge 22. Des weiteren bezeichnet das azimutale Nadelobjekt 60 in der 270°-Richtung die linke Seite der Flüssigkristallanzeige 22.

Wie in Fig. 5 dargestellt, wird die vorliegende Nordrichtung durch das azimutale Nadelobjekt 55 in der 45°-Richtung be zeichnet. Das die obere Seite der Flüssigkristallanzeige 22 kennzeichnende azimutale Nadelobjekt 62 kennzeichnet Nord- Westen (315° im Azimut-Winkel), jedoch umfaßt dieser Azimut- Winkel (315°) eine Differenz im Azimut und ist nicht korrekt. Der korrekte Azimut-Winkel, der keine Azimut-Differenz auf weist, beträgt 300° und wird durch die tatsächlichen Azimut- Objekte 64 und 65 bezeichnet. Demzufolge wird bei der tatsäch lichen Anwendung, wie später beschrieben, das azimutale Na delobjekt 62 als Standard verwendet und anschließend die prak tisch nach oben gerichtete Richtung der Darstellung als Rich tung des umgekehrt-dreieckförmigen tatsächlichen Azimut- Objektes 64 betrachtet. Hierdurch wird die Bewegungsrichtung beurteilt.

Nachfolgend wird der Drehvorgang und die Anzeige der Kartenin formation beschrieben. Wenn der Azimut-Anzeige-Updatevorgang vervollständig ist, wird zuerst beurteilt, ob die Azimut- Änderung einem vorgegebenen Winkel oder mehr entspricht oder nicht (Schritt S3). Wenn die Änderung dem vorgegebenen Winkel oder mehr entspricht, wird beurteilt, ob sie eine unempfindli che Zone (Schritt S4) übersteigt oder nicht, wenn die Azimut- Änderung dem vorgegebenen Winkel oder mehr entspricht und die unempfindliche Zone übersteigt, wird die Richtung der Karten information um den Grad der Azimut-Änderung korrigiert, wobei die Anzeige der Flüssigkristallanzeige 22 upgedated wird (Schritt S5).

Fig. 6 zeigt konzeptionell den vorgenannten vorgegebenen Win kel und die unempfindliche Zone. In der Figur stellt Θi den Winkel jedes der vorgenannten azimutalen Nadelobjekte 55 ∼ 62 dar und der tatsächliche Wert beträgt 0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270° oder 315°. Die Linie 66 mit dem Winkel Θi, welche durch den Punkt P verläuft, entspricht der vorgenannten Winkelhalbierenden beziehungsweise Symmetrielinie. ▲Θa und ▲Θa' auf beiden Seiten von Θi entsprechen dem vorgenannten vorgegebenen Winkel (▲Θa + ▲Θa' ist die vorgenannte Fläche je des der gleichen Teile). Wenn der tatsächliche durch den Azi mut-Erfassungsabschnitt erfaßte Azimut (Θi - ▲Θa) oder (Θi + ▲Θa') übersteigt, ist das Beurteilungsergebnis im Schritt S3 "Ja". Zudem sind ▲Θb und ▲Θb' gleich der vorgenannten unemp findlichen Zone. Wenn der tatsächliche durch den Azimut- Erfassungsabschnitt erfaßte Azimut (Θi - ▲Θa) oder (▲i + ▲Θa' übersteigt und zudem ▲Θb oder ▲Θb' übersteigt, ist das Beur teilungsergebnis im Schritt S4 "Ja" und demzufolge wird der Azimut (oder die Drehung) der Karteninformation korrigiert.

Demzufolge wird entsprechend dem vorgenannten Ausführungsbei spiel die Drehung der Karteninformation nicht korrigiert, so lange der tatsächliche durch den Azimut-Erfassungsabschnitt erfaßte Azimut (Θi - ▲Θa - ▲Θb) oder (Θi + ▲Θa' + ▲Θb') nicht übersteigt. Wird beispielsweise angenommen, daß Θi = 135° be trägt, ▲Θa = ▲Θa' = 22,5° und ▲Θb = ▲Θb' = 3° ist, wird die Drehung bzw. Rotation der Karteninformation nicht korrigiert, wenn der tatsächliche durch den Azimut-Erfassungsabschnitt de tektierte Azimut sich im Bereich zwischen 289,5° und 340,5° befindet. Somit kann ein häufiges Umgestalten beziehungsweise Umschreiben der angezeigten Karte, welches durch eine geringe Azimut-Änderung der Karten-Anzeigeeinheit 20 verursacht wird, unterdrückt werden und die Karten-Anzeigeeinheit 20 ist in einfacher Form erkennbar.

Im übrigen werden die obere, untere, rechte und linke Seite des Bildschirms durch ▲Θ bezeichnet, jedoch entsprechen dieses ▲Θ und der tatsächliche Azimut nicht präzise einander. Es be steht die Möglichkeit, daß eine Azimut-Differenz von maximal 22,5° + 3° (▲Θa + ▲Θb oder ▲Θa' + ▲Θb') auftritt. Jedoch kann bei diesem Ausführungsbeispiel, da der tatsächliche Azimut auf der Flüssigkristallanzeige 22 durch die beiden aktuellen Azi mut-Objekte 64 und 65 angezeigt werden, der korrekte Azimut herausgegriffen werden, und selbst wenn die vorgenannte Azi mut-Differenz auftritt, besteht kein Hindernis im Vergleich der angezeigten Karte und der tatsächlichen geografischen Merkmale. Der oben beschriebene Grund hierfür besteht darin, daß die Bewegungsrichtung mit dem invertiert dreieckförmigen tatsächlichen Azimut-Objekt 64 beurteilt wird, welches als nach oben gerichtete Richtung angesehen wird.

Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit dessen be vorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist die Er findung nicht auf die oben genannten Details beschränkt, son dern kann innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Ansprü che modifiziert werden. Selbst wenn der durch den Azimut- Erfassungsabschnitt erfaßte aktuelle Azimut beispielsweise (Θi - ▲Θa - ▲Θb) oder (Θi + ▲Θa' + ▲Θb') übersteigt, muß keine Azimut-Korrektur der angezeigten Karte durchgeführt werden, sofern die Übersteigung nur temporär auftritt. Ferner wenn ein geomagnetischer Sensor verschwenkt und eingesetzt wird, be steht die Möglichkeit, daß er nicht korrekt arbeitet. Wenn demzufolge ein Neigungsmesser an der Karten-Anzeige 20 befe stigt wird und zudem, wenn ein geomagnetischer Sensor ver schwenkt und bis zu dessen instabilen Betrieb eingesetzt wird, kann ein Warnung (etwa "Bitte nivellieren Sie die Oberfläche") auf der Flüssigkristallanzeige 22 angezeigt werden.

Obgleich das vorgenannte Ausführungsbeispiel 8 azimutale Na delobjekte (und dementsprechend 8 Azimuts) einsetzt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anzahl begrenzt. Wenn die Anzahl zunimmt, kann die Meßgenauigkeit erhöht werden. Bei der praktischen Anwendung wird es ausreichen, wenn 16 ∼ 32 azimutale Nadelobjekte existent sind. Das heißt, es wird eine ausreichende Meßgenauigkeit erzielt und die vorgenannte Anzahl an Sinus- und Kosinuswerten ist ausreichend, um die Drehwinkel der Karte zu berechnen. Als Ergebnis kann die zu speichernde Datenmenge beträchtlich vermindert werden, verglichen mit dem Fall, bei welchem alle vorausgesagten Werte verwendet werden.

Zusammenfassend wird bei der vorliegenden Erfindung der Azi mut-Meßbereich eines Azimut-Detektors in M-gleiche Teile un terteilt. Wenn der Ausgang des Azimut-Detektors sich über die Fläche jedes gleichen Teiles ändert, wird der Azimut der Kar teninformation korrigiert. Die Korrektur wird durchgeführt, so daß die Ost-, West-, Süd- und Nordrichtung der Karteninforma tion mit der Winkelhalbierenden beziehungsweise Symmetrielinie jedes gleichen Teiles ausgerichtet ist. Da die Richtung der angezeigten Karte immer mit jeder Winkelhalbierenden oder Sym metrielinie der M-gleichen Teile ausgerichtet ist, kann die Richtung der angezeigten Karte in einfacher Form visuell wahr genommen werden, und selbst wenn eine geringe Azimut-Differenz auftritt, kann die Richtung der angezeigten Karte in einfacher Form korrigiert werden.

Claims

1. Kartenanzeigeeinheit (20), mit:
einer Positions-Erfassungseinheit (40) zum Erfassen der ge genwärtigen Position;
einer Azimut-Erfassungseinheit (47) zum Erfassen des Azi muts;
einer Speichereinheit (31) zum Speichern von Karteninforma tion;
einer Wiedergewinnungseinheit (43) zum Wiedergewinnen der Karteninformation entsprechend der gegenwärtigen Position, welche durch die Position-Erfassungseinheit (40) erfaßt wurde, von der Speichereinheit (41);
einer Korrektureinheit (43) zum Korrigieren einer Richtung der wiedergewonnenen Karteninformation basierend auf dem von der Azimut-Erfassungseinheit (47) erfaßten Azimut; und
einer Anzeige-Steuereinheit (43) zum Erzeugen eines Karten informationausganges durch die Korrektureinheit (43) und eines Zeichens, welches die gegenwärtige Position repräsen tiert, sowie anschließendes Anzeigen der Position auf der Anzeigeeinheit (42);
wobei die Korrektureinheit (43) den Azimut korrigiert, wenn der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit (47) sich über ei ne Fläche jedes von M-gleichen Teilen ändert, die durch Teilen eines Azimut-Meßbereiches der Azimut-Erfassungs einheit (47) durch M erzielt werden;
wobei der Azimut korrigiert wird, so daß die Ost-, West-, Süd- und Nordrichtungen der Karteninformation mit Winkel halbierenden bzw. Symmetrielinien der gleichen Teile ausge richtet sind; und
wobei die Anzeige Steuereinheit (43) den Azimut entlang der Richtung der Winkelhalbierenden bzw. Symmetrielinie als Kompaß und zudem die angezeigte Richtung des Kompasses und eine Drehrichtung der Karte gleichzeitig anzeigt, so daß sie miteinander ausgerichtet sind, wenn der durch die Azi mut-Erfassungseinheit (47) erfaßte Azimut sich in einem der M-gleichen Teile befindet.

2. Karten-Anzeigeeinheit (20), mit:
einer Positions-Erfassungseinheit (40) zum Erfassen der ge genwärtigen Position;
einer Azimut-Erfassungseinheit (47) zum Erfassen des Azi muts;
einer Schwenk-Erfassungseinheit zum Erfassen der Schwen kung;
einer Speichereinheit (31) zum Speichern von Karteninforma tionen;
einer Wiedergewinnungseinheit (43) zum Wiedergewinnen der Karteninformation entsprechend der gegenwärtigen Position, welche durch die Position-Erfassungseinheit (40) erfaßt wurde, von der Speichereinheit (41);
einer Korrektureinheit (43) zum Korrigieren einer Richtung der wiedergewonnenen Karteninformation basierend auf dem von der Azimut-Erfassungseinheit (47) erfaßten Azimut; und
einer Anzeige-Steuereinheit (43) zum Erzeugen eines Karten informationausganges durch die Korrektureinheit (43) und eines Zeichens, welches die gegenwärtige Position repräsen tiert, sowie anschließendes Anzeigen der Position auf der Anzeigeeinheit (42);
wobei die Korrektureinheit (43) den Azimut korrigiert, wenn der Ausgang der Schwenk-Erfassungseinheit (47) sich inner halb eines Referenzwertes befindet und zudem, wenn der Aus gang der Azimut-Erfassungseinheit (47) sich über eine Flä che von jedem von M-gleichen Teilen ändert, welche durch Dividieren eines Azimut-Meßbereiches der Azimut- Erfassungseinheit (47) durch M erzielt werden;
wobei der Azimut korrigiert wird, so daß die Ost-, West-, Süd- und Nordrichtungen der Karteninformation mit Winkel halbierenden bzw. Symmetrielinien der gleichen Teile ausge richtet sind;
wobei eine Warnung abgegeben wird, wenn der Ausgang der Schwenk-Erfassungseinheit sich nicht innerhalb des Refe renzwertes befindet; und
wobei die Anzeige Steuereinheit (43) den Azimut entlang der Richtung der Winkelhalbierenden als Kompaß und zudem die angezeigte Richtung des Kompasses und eine Drehrichtung der Karte gleichzeitig anzeigt, so daß sie miteinander ausge richtet sind, wenn der durch die Azimut-Erfassungseinheit (47) erfaßte Azimut sich in einem der M-gleichen Teile be findet.

3. Karten-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Korrektureinheit (43) den Azimut kor rigiert, wenn der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit (47) sich über die Fläche jedes der gleichen Teile ändert und zudem eine kleine unempfindliche Zone übersteigt.

4. Karten-Anzeigeeinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Korrektureinheit (43) nicht den Azimut korrigiert, wenn der Ausgang der Azimut- Erfassungseinheit (47) sich über die Fläche jedes der glei chen Teile ändert, wenn jedoch der Zeitpunkt, während wel chem der Ausgang der Azimut-Erfassungseinheit (47) sich über die Fläche jedes der gleichen Teile ändert, temporär ist.

5. Karten-Anzeigeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Anzeige-Steuereinheit (43) eine An zeige des Azimut entlang der Richtung der Winkelhalbieren den zur gleichen Zeit wie die Anzeige der Karte oder unab hängig von der Anzeige der Karte durchführt, wenn der durch die Azimut-Erfassungseinheit (47) erfaßte Azimut sich in einem der M-gleichen Teile befindet.