DE2805952A1

DE2805952A1 - Schaltungsanordnung zum planen von routen von einer information auf einer karte

Info

Publication number: DE2805952A1
Application number: DE19782805952
Authority: DE
Inventors: William Blue; George Ian Copland Bruge; Stephen Edward Cowles
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1977-02-21
Filing date: 1978-02-13
Publication date: 1978-10-05
Also published as: AU3342778A; BE864167A; IT7848108A0; IT1155834B; NL7801884A; NO780580L; NO156266B; FR2381358B1; AU513521B2; IN148239B; DK155252C; FR2381358A1; BR7801065A; GB1592873A; CA1141846A; DK74378A; DK155252B; DE2805952C2; US4413316A; NO156266C

Description

Patentanwälte Dipl. Ti-.rr. *^T;;-v4-Ju^rr:on Tilt

Unser Zeichen: A 14 Lh/fi

Ferranti Limited
Hollinwood, Lancashire England

Schaltungsanordnung zum Planen von Routen von einer Information auf einer Karte

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Ferranti Ltd. A 14 122

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Planen von Routen von einer Information auf einer Karte.

Das Entwerfen oder Planen von Routen für Landfahrzeuge und für Luftfahrzeuge wird gemacht, um zu gewährleisten, daß das Fahrzeug einem vorgegebenen Weg folgt, um bestimmte Vorteile zu erreichen oder bestimmte Nachteile zu vermeiden. Beispielsweise kann es bei Landfahrzeugen erforderlich sein, bestimmte Orte anzufahren, oder Gefahren zu vermeiden und Luftfahrzeuge sollen bestimmten Luftwegen folgen und an bestimmten Stellen drehen oder wenden. In jedem Fall kann die Routen-Vorbereitung vorgenommen werden während das Fahrzeug auf dem Weg ist, oder sie kann vorab geplant und durchgeführt werden, um dieso Arbeit zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung, insbesondere ein Datenverarbeitungssystent anzugeben, das in der Lage ist, eine solche Routenplanung sicher und zuverlässig und einfach durchzuführen.

Gemäß der Erfindung ist hierzu eine Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen, die eine Aufzeichnungseinrichtung zum Ableiten von Signalen aufweist, die die Position von jedem einer Anzahl ausgewählter Punkte einer Route auf einer Karte anzeigen, Eingangsschaltungen zum Ableiten von weiteren Signalen, die bekannte Parameter bezüglich eines Fahrzeuges definieren, das dieser Route folgen soll, Rechenschaltungen, die auf diese Signale und auf die weiteren Signale ansprechen, um vorgegebene variable Faktoren zu berechnen, die sich auf die Route zwischen den gewählten Punkten beziehen und Einrichtungen zur Herstellung einer Aufzeichnung dieser variablen Faktoren zur Verwendung, wenn das Fahrzeug der Route folgt.

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Vorzugsweise umfassen die Einrichtungen zum Ableiten von Signalen eine Zeichenplatte, auf der die Karte angebracht ist. Die Rechenschaltung kann zweckmäßigerweise Karten unterschiedlicher Maßstäbe oder Projektionen verarbeiten.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 schematisch ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zeigt.

Fig. 2 zeigt eine Modifikation der Schaltung nach Fig. 1.

Die Anordnung nach Fig. 1 umfaßt eine Zeichenplatte PB und deren zugehörige Schaltung, die allgemein mit 10 bezeichnet ist. Das Zeichenbrett besteht aus einer Fläche, auf der eine Karte oder ein Plan angebracht werden kann und unter dem zwei Gruppen von Leitern verlaufen. Jeder Satz oder jede Gruppe umfaßt eine große Anzahl paralleler Leiter, die als zwei ineinander greifende oder ineinander verschachtelte Felder angeordnet sind, wobei eine Gruppe parallel zur X-Achse und die andere parallel zur Y-Achse des Zeichenbrettes verlaufen. Ein Läufer C ist auf der Oberfläche der Platte beweglich und er trägt eine Spule, die durch eine sinusförmige Wellenform konstanter Amplitude erregt werden kann, um ein symmetrisches Magnetfeld zu erzeugen. Der Läufer trägt ferner ein Drahtkreuz, das genau im Zentrum seines Feldes positioniert ist. Die Wechselstromzufuhr für den Läufer wird von einem Taktgenerator CK über einen Zähler CTR abgenommen, der au diesen Zweck als Frequenzteiler arbeitet. Der Rechteckwellenausgang vom Zähler wird in eine Sinuswelle umgeformt und ein Leistungsverstärker PA erzeugt den Steuerstrom für die Spule des Läufers. Die Auscjänqp. von den zwei Gruppen von K-Leitern und den zwei Gruppen

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von Y-Leitern an dem Zeichenbrett werden durch eine Schaltung geleitet, die Signale erzeugt, die die X-Ausgänge und die Y-Ausgänge darstellen. Diese Signale werden an einen Phasendetektor PD gelegt, der die Phasen der X- und Y-Signale mit der Originalrechteckwelle vergleicht, die benutzt wird, um den Läufer anzusteuern, und or erzeugt Impulse für jede Zunahme der Bewegung des Läufers. Diese Zunahmen werden benutzt, um die Inhalte separater X- und Y-Zähler CTX und CTY zu erhöhen oder zu vermindern, um entsprechend die X- und Y-Koordinaten des Läufers in jedem Augenblick zu erhalten.

Die Zählerausgänge X und Y werden, wenn erforderlich, durch eine Multiplexschaltung MX multiplexed und als eine 16-Bit-Zahl an einen Prozessor CPU gelegt, dem ein Speicher ST angeschlossen ist. Ein Zwischengerät verbindet den Prozessor und einen Drucker PR, der mit einer Tastenplatte versehen sein kann und der als Eingangsgerät wirken kann. Eine Schaltlogik SL formt Signale von einer Anzahl von Drucktasten B um, die auf dem Läufer C sitzen, und zwar in Signale zum Steuern des Druckes und des Prozessors, und zwar den letzteren über das Zwischengerät IF. Eine Tastenplatte K ist mit dem Zwischengerät IF verbunden.

Weitere Elemente des Systems sind wahlweise periphere Ausgangsgeräte, z.B. ein tragbarer, d.h. entfernbarer Speicher PS, eine visuelle Darstellungseinheit VDU oder ein Kassettenrecorder CR.

Im Betrieb wird ein Plan oder eine Karte auf dem Zeichenbrett angebracht und der Läufer auf eine bekannte Datenposition oder Bezugsposition oder Ausgangsposition eingestellt. Die Koordinaten dieser gegebenen Position werden über die Tastenplatte des Druckers eingegeben, entweder Ln Form eines Kartennefczes oder in Form von Angabtm Ln Breite und Länge. i;Lne

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zweite bekannte gegebene Position mit anderen X- und Y-Koordinaten wird in gleicher Weise eingegeben, so daß der Prozessor den Maßstab des Planes oder der Karte, die verwendet wird, bestimmen kann. Ferner kann der Prozessor Fluchtfehler zwischen dem Netz der Zeichenplatte und demjenigen der Karte ausgleichen.

Die Arbeitsweise des Systems hängt von seinem Anwendungsfall ab. Die äußeren Faktoren, die das der Route folgende Fahrzeug betreffen, variieren beträchtlich von einem Fahrzeugtyp zum anderen. Beispielsweise kann ein Luftfahrzeug längs geraden Linien zwischen ausgewählten Punkten fliegen und mit mehr oder weniger konstanter Geschwindigkeit sich bewegen. Ein Landfahrzeug kann nichts dieser Art tun, weshalb die Regeln zum Bestimmen einer Route für die beiden Fahrzeugtypen sehr unterschiedlich sind.

Betrachtet man eine Route für ein Luftfahrzeug, so ist es für einen Prozessor, der mit Parametern, wie Geschwindigkeit, Ölverbrauch, ülmenge und Kurvenwinkel oder Kurvenradius gespeist worden ist, einfach, variable Faktoren zu bestimmen, wie z.B. die Peilung zwischen zwei Punkten, den Ölverbrauch oder die ölreserve und die Flugzeit. Diese Angaben sind von großem Wert für den Piloten des Flugzeuges.

Wenn im Betrieb die beiden oben gegebenen festen Punkte definiert sind, werden die variablen Parameter angegeben und an den Prozessor über die Tastenplatte K des Druckers gelegt. Danach ist es nur erforderlich, jeden gewählten Punkt längs der Route zu definieren, bzw. zu bestimmen, wobei der Prozessor die verschiedenen variablen Faktoren, die jedem Zweig der Route zugeordnet sind, berechnet und den Drucker veranlaßt, eine Aufzeichnung dieser Faktoren zu liefern.

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Es kann vorgesehen werden, die Karte oder den Plan zu ändern oder zu wechseln, wobei in diesem Fall zwei neue Festpunkte gegeben werden.

Die Zeichnung zeigt verschiedene wahlweise periphere Geräte, die vom Prozessor gesteuert werden. Der tragbare Speicher PS ist ein Speicher, in welchem die berechnete Information gespeichert werden kann, so daß sie dann auf das dem Luftfahrzeug eigene Datenverarbeitungssystem übertragen werden kann. Dies befreit die Mannschaft von der Notwendigkeit, alle die Parameter in das System des Luftfahrzeuges selbst einzugeben. Ferner kann eine Bandkassette in derselben Weise benutzt werden, wobei man das Band von einem Kassettenrecorder CR erhält. Die visuelle Darstellungseinheit VDU ist eine Alternative zu dem Drucker, um einen visuellen Ausgang abzugeben, wenngleich der Drucker eine dauerhafte Aufzeichnung liefert. Es kann vorgesehen werden, daß die Darstellung nur auf der visuellen Einheit VDU erscheint und daß eine gedruckte Aufzeichnung nur dann geliefert wird, wenn irgendwelche Korrekturen unter Verwendung der visuellen Darstellung durchgeführt werden. Der Speicher PS und die Bandkassette können ebenfalls als Eingangsgeräte zum Programmieren des Prozessors benutzt werden.

Fig. 2 zeigt eine mögliche Modifikation der vorbeschriebenen Schaltung. Es ist möglich, daß die verschiedenen Wendepunkte oder Punkte, in denen die Richtung sich ändert, längs einer Route praktisch vorgewählt sind und ihre Koordinaten in einem Teil des Speichers ST gespeichert sind. Es ist erwünscht, solche vorgewählten Punkte zu verwenden,' anstatt willkürlicher Punkte, die von einer Bedienungsperson ausgewählt werden, wenn die beiden ausreichend nahe beieinanderliegen. Das Blockdiagramm zeigt ein Detail im Prozessor und den Speicherblöcken von Fig. 1. Ein zeitweiliger Speicher TS

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und ein Festpunktspexcher FPS sind beide an einen Komparator CMP geschaltet. Beide Speicher haben separate Eingänge. Der temporäre Speicher TS ist ferner mit einem Speicher-Lesegerät SR verbunden, das auf den Festpunktspexcher FPS arbeitet. Der Ausgang des !Comparators steuert einen Wähler S, der Daten entweder von dem temporären Speicher oder dem Festpunktspeicher an einen weiteren Speicher WS gibt, der die Punkte enthält, die von dem Prozessor in der erforderlichen Berechnung benutzt werden.

Der Komparator CMP vergleicht die Koordinaten von Punkten, die von den beiden Speichern TS und FPS an ihn gegeben werden. Wenn die beiden Punkte nahe genug liegen, d.h. innerhalb eines vorgegebenen Abstands voneinander, wird der vorgewählte Punkt aus dem Speicher FPS gewählt, andernfalls wird der Punkt aus dem temporären Speicher vorgezogen.

Im Betrieb wird daher durch jeden Punkt, der in den Prozessor durch eine Bedienungsperson eingegeben wird, das Speicherlesegerät SR veranlaßt, aus dem Speicher FPS einmal zu einem Zeitpunkt die Koordinaten von allen Punkten in diesem Speicher auszulesen. Der Komparator überprüft dann jeden einen, um zu sehen, ob er nahe genug bei dem Punkt liegt, der durch die Bedienungsperson eingegeben worden ist. Der Ausgang des Komparators steuert den Wähler S, um die entsprechenden Koordinaten an den Speicher WS zu legen, damit die nachfolgenden Berechnungen durchgeführt werden können.

Der Prozessor kann Fluchtungsfehler ausgleichen und er eignet sich auch für unterschiedliche Karten unterschiedlichen Maßstabes und wenn gewünscht kann er Koordinaten von einem Kartennetz in Breite und Länge umwandeln. Das Zeichenbrett braucht nicht einen freien Läufer und ein induktives Feld

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AO

verwenden, wie oben beschrieben wurde. Andere Zeichenbretter benutzen Wandler, um die Bewegung längs der beiden senkrecht zueiander stehenden Achsen des Brettes zu messen. Ferner können Abtastmethoden z.B. mit Hilfe, eines Lichtstrahles oder Lichtschreibers angewendet werden.

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L e e r s e ι t e

Claims

Ferranti Ltd. A 14 122

Patentansprüche

ί 1.! Schaltungsanordnung zum Verarbeiten von Daten zum Planen von Routen aus Informationen einer Karte, gekennzeichnet durch Aufzeichnungseinrichtungen zum Ableiten von Signalen, die die Position von jedem einer Anzahl ausgewählter Punkte einer Route auf einer Karte angeben, Einganasschaltungen zum Ableiten v/eiterer Signale, die bekannte Parameter eines Fahrzeugs definieren, das der Route folgen soll, Rechenschaltungen, die auf diese Signale und die weiteren Signale ansprechen, um vorgegebene variable Faktoren zu berechnen, die sich auf die Route zwischen don gewählten Punkten beziehen, und Einrichtungen zum Aufzeichnen der variablen Faktoren zur Verwendung wenn das Fahrzeug der Route folgt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufzeichnungseinrichtung ein Zeichenbrett umfaßt, auf dem die Karte angebracht ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingangseinrichtung eine Tastatur aufweist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufzeichnungseinrichtung einen Drucker mit Typen aufweist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufzeichnungseinrichtung einen Datenspeicher aufweist.

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6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch g e kennzeich η et , daß der Datenspeicher Einrichtungen zum Aufzeichnen auf einem Magnetband aufweist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Rechenschaltung einen Speicher umfaßt, um die Positionen der gewählten Punkte aufzunehmen, sowie einen Prozessor zum Berechnen der variablen Faktoren.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Rechenschaltung einen weiteren Speicher aufweist, um die Positionen.einer Anzahl von vorgegebenen Punkten zu speichern, sowie einen Komparator zum Vergleichen der Positionen jedes gewählten Punktes mit den Positionen der vorgegebenen Punkte und um an den Prozessor die Position eines vorgegebenen Punktes zu legen, wenn dieser innerhalb eines vorgegebenen Abstandes von einem gewählten Punkt liegt.

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