DE29508344U1

DE29508344U1 - Anzeigegerät für den Weg eines bewegten Objekts

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Publication number: DE29508344U1
Application number: DE29508344U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2005-05-24

Description

Anzeigegerät für den Weg eines bewegten Objekts

Die Erfindung betrifft ein Anzeigegerät für den Weg eines bewegten Objekts, beispielsweise Fahrzeugs, welches Gerät anbringbar oder verbindbar an bzw. mit diesem Objekt ist; dieses Anzeigegerät ist mit einem Mikrocomputer, einer sonstigen Datenverarbeitungsanlage oder auch einem fest verdrahteten Schaltwerk versehen, der bzw. das eine Schnittstelle zur Aufnahme von Positionsdaten des Objekts, ein Speichermodul zu deren Abspeicherung und Verarbeitung und ein &iacgr;&ogr; Display zur Anzeige positions- und objektbezogener Daten einschließlich des Weges aufweist, wobei die Datenaufnahme, -verarbeitung und -anzeige jeweils in Echtzeit erfolgen.

Verfahren und Vorrichtungen zur Fahrweganzeige etwa dieser Art sind bekannt (Offenlegungsschrift DE 36 13 195 A1): Der fortlaufend sich ändernde Standort eines fahrenden Körpers wird sukzessive berechnet und der augenblickliche Standort des fahrenden Körpers sukzessive entsprechend den so berechneten Daten auf einer Bildschirmanzeige angezeigt mit einer Straßenkarte oder dergleichen als Hintergrund. Die Standortdaten werden von Entfernungs- und Richtungssensoren abgeleitet, die mechanisch, fotografisch oder elektromagnetisch Impuissignale pro Entfernungseinheit erzeugen, die über Drehungen von Fahrzeugrädern generiert werden. Nachteilig bei diesem Fahrtenschreiber ist, daß kein Bezug zu einem absolutem Ortskoordinatensystem gegeben ist. Eigentlich kann nur angegeben werden, welchen Reiativweg das Fahrzeug von einem Punkt zum nächsten zurückgelegt hat. Auch ist wenigstens für eine Zuordnung dieser relativen Entfernungsdaten zu einer Absolutzeit nicht Sorge getragen.

Zur Lösung dieser Problematik ist ein Verfahren zur Einwirkung auf Nutzterritorien bekannt (Offenlegungsschrift DE 43 42 171 A1; internationale Patentveröffentlichung WO 95/02318), bei dem in einem Arbeitsfahrzeug mit einer Datenverarbeitungseinrichtung Positionsdaten in Echtzeit ermittelt und abgespeichert werden, die über ein telekommunikatives, vorzugsweise auf der Basis von Satelliten arbeitendes Ortungssystem erhalten werden. Während des Einwirkungsbetriebes wer-

den jeweils in Echtzeit die Positionsdaten des Arbeitsfahrzeugs in der Datenverarbeitungseinrichtung zum innerhalb des Nutzterritoriums zurückgelegten Fahrweg des Arbeitsfahrzeugs weiterverarbeitet. Der Fahrweg wird mittels eines Ausgabemediums laufend visuell angezeigt.

Demgegenüber stellt sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, dieses Verfahrenskonzepi einer baulich kompakten und in Herstellung und Lagerung kostengünstigen, gerätetechnischen Realisierung mit hoher Betriebszuverlässigkeit zuzuführen. Zur Lösung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Mikrocomputer und dessen genannte Komponenten im oder am Gehäuse des Anzeigegeräts angeordnet sind, das Gerätegehäuse eine manuell tragbare Form aufweist, und die Schnittstelle als Funkmodem zur Telekommunikation mit einem vorzugsweise auf der Basis von Satelliten arbeitenden Ortungssystem ausgebildet ist.

Indem das erfindungsgemäße Weg-Anzeigegerät eine telekommunikative Schnittstelle für Ortungssysteme aufweist, kann es seine damit in Echtzeit berechneten Positionsdaten zum zurückgelegten Weg weiterverarbeiten und diesen laufend visuell auf einem Display anzeigen. Als Datenverarbeitungseinrichtung eignen sich an bekannte Mikrocomputer, die beispielsweise auf einem einzigen kleinen Chip untergebracht sind. Auch das Funkmodem als Schnittstelle zur Kommunikation mit dem Ortungssystem kann als in seiner Form winziger, hochintegrierter Kundenschaltkreis ausgeführt sein. Dasselbe gilt selbstverständlich für das Speichermodul und andere Komponenten. Diese miniaturisierten Komponenten finden bequem in einem kleinen Gehäuse Platz, das leicht in einer menschlichen Hand aufgenommen und sich bequem auf dem Beifahrersitz eines Fahrzeugs legen läßt. Natürlich kann man sich mit einem solchen Gerät auch zu Fuß bewegen. Ferner läßt sich aufgrund der erzielbaren, kompakten Form das erfindungsgemäße Gerät in einer Halterung im Fahrzeugraum einstecken.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung ist eine Buchse zum Antennenanschluß an einer Geräteaußenseite vorgesehen. Der in das Geräteinnere gerichtete Antennenausgang läßt sich so mit dem Funkmodem koppeln.

Das erfindungsgemäße Anzeigegerät kann sowohl mit einem Stromversorgungseingang zum Anschluß an ein externes Stromnetz (Wechselstrom, Gleichstrom aus einer Autobatterie) als auch, vorzugsweise zusätzlich, am Gerätegehäuse mit einer Aussparung, Buchse, einem Stecker und/oder einem Aufnahmeraum für einen Akkumulator bzw. eine Batterie versehen sein. So kann das erfindungsgemäße Gerät nahezu an jedem Ort, sei es ein bewegtes Fahrzeug oder ein stationäres Gebäude, mit Strom versorgt bzw. dessen Akkumulator aufgeladen werden. Zu Fuß zurückgelegte Strecken können dann leicht mit dem aufgeladenen Energiespeicher überbrückt werden.

Mit Vorteil ist das Anzeigegerät bzw. dessen internes Mikrocomputersystem mit einer seriellen Schnittstelle zur Datenübertragung mit einer externen Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise einem Notebook-Computer, ausgestattet. Die serielle Schnittstelle kann natürlich auch drahtlos, das heißt telekommunikativ arbeiten. Dadurch lassen sich Positionsdaten in eine größere größere Datenverarbeitungsanlage zur tiefergehenden Auswertung übertragen.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausbildung ist auf einer Geräteaußenseite zusammen mit dem Display auch eine Tastatur angeordnet. Dadurch befinden sich die Bedienelemente leicht einsehbar und zugreifbar auf einer einzigen Geräteseite.

Die Unabhängigkeit von externen, stationären Stromversorgungsquellen fördert es, wenn die Anzeige mit einem wenig Energie verbrauchenden Display aus Flüssigkeitskristallanzeigen realisiert ist. Um dabei den Nachteinsatz zu ermögliche, ist die Hinzufügung einer Hintergrundbeleuchtung, sogenanntes &ldquor;Back Light", zweckmäßig. Mit einem derartigen Display lassen sich Bildschirm-Menüs realisieren:
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Länge, Breite, Höhe, Datum und Uhrzeit sowie bisherige Gesamt-Kiiometeranzahl und durchschnittliche Geschwindigkeit;
Anzeige der reinen Fahrzeiten (nach Ausfiiterung von Stillstands-

zeiten) vom jeweiligen Tag bzw. Datum;

Anzeige der bisherigen Fahrroute in grafisch anschaulicher Form.

Dabei ist ein Umtaster innerhalb einer Tastatur unterhalb des Displays zum Wechseln des jeweiligen Bildschirmmenüs zweckmäßig. Sonstige Tasten der Tastatur können mit Ziffern versehen sein, die bestimmte Codes für die Eingabe und das Auslösen spezifischer Funktionen oder für das Aktualisieren von Daten, Uhrzeit usw. symbolisieren.

LO Auf der Erfindung basiert eine weitere Ausbildung, nach der das interne Mikrocomputersystem noch weitere Schnittstellen aufweist, die von außen am Gerätegehäuse zugänglich sind und der Erfassung von Fahrzeug-Zustandsdaten wie Kühltemperatur, Durchsatz der Pumpe eines Nutzfahrzeugs, Bremsentemperatur usw. dienen. Solche Fahrzeug-Zustandsdaten lassen sich dann den telekommunikativ ermittelten Positionsdaten zuordnen, die beispielsweise über Satelliten ermittelt worden sind, die auf der Basis des an sich bekannten (Differential) Global Positioning System (DGPS) arbeiten. Damit ist die Grundlage für einen vielseitigen, zuverlässigen und aufgrund der Kommunikation mit einem übergeordneten Ortungssystem nicht verfäischbaren Fahrtenschreiber geschaffen. Die zusatzliehen Schnittstellen können entweder binär schaltbare Ein/Ausgänge beispielsweise für Relais-, Endschalter- oder Druckeranschluß aufweisen oder mit an sich bekannten Analog/Digitalwandlem realisiert sein.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Funktion im Gehäuseinneren des erfin

dungsgemäßen Anzeigegeräts,

Fig. 2 eine Prinzipskizze für die Verwendung des erfindungsgemäßen An

zeigegeräts in Verbindung mit einem DGPS als Ortungssystem,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf die Frontseite eines erfindungs

gemäßen Anzeigegeräts, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht auf eine Schmalseite des erfindungs-

gemäßen Anzeigegeräts gem. Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 ist innerhalb des Gerätegehäuses 1 eine Schaltungspiatine mit einem Mikrocomputer MC angeordnet. Dieser kommuniziert steuernd über Sammelleitungen bzw. einen Bus 2 mit einem Speichermodul MEM, einer Fiüssigkeitskristallanzeige DISPL, einem Funkmodem FM, einer seriellen Schnittstelle SS, einem Analog/Digitalwandler A/D und einer parallelen Schnittstelle PS. Der externe Ein/Ausgang des Funkmodems ist mit einer die Gehäusewandung durchsetzenden Buchse 3 realisiert, in der eine Antenne 4 eingesteckt ist. Über diese sendet und empfängt das Funkmodem FM hochfrequente Radiowellen für ein Differential Global Positioning System als Sateliiten-Ortungssystem (vgl. Fig. 2). Vom DGPS empfangene Positionsdaten werden über das Funkmodem FM digitalisiert, so daß der Mikrocomputer MC über den Bus 2 die Positionsdaten in den Speicher MEM ablegen und zum Fahrweg in einer darstellungsfähigen Form für die Anzeige DISPL verarbeiten kann. Diese Funktionen lassen sich extern durch eine Tastatur (siehe Fig. 3 und 4) steuern, für die das Funktionsmodul TAS auf der Schaltungsplatine angelegt und mit dem Bus 2 gekoppelt ist. Auch für die serielle Schnittstelle SS und den Analog/Digitalwandler A/D sowie für ein Stromversorgungsmodul POW sind jeweils die Gehäusewandung durchsetzende Buchsen 3 vorgesehen. Dem Anschluß der parallelen Schnittstelle PS nach außen kann eine Steckerleiste 5 dienen. Mit dem Stromversorgungsmodul POW in Wirkungsverbindung steht ein Einschalter 6. Dieser wird betätigt, sobald in die Buchse 3 des Stromversorgungsmoduls POW ein externer Anschiußstecker eingefügt ist. Dann schließt der Einschaiter 6 den Stromkreis zu den genannten Funktionskomponenten und/oder setzt die Stromversorgungsleitungen der entsprechenden Schaltungsplatine innerhalb des Gehäuses 1 auf Stromversorgungspotential. Als Energiespeicher für die Stromversorgung können noch ein oder mehrere Blockkondensatoren C dienen.

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Fig. 2 zeigt schematisch die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Anzeigegerätes, wenn es in Fahrzeugen 7, 7a installiert oder einfach abgelegt ist. Satelliten 8 strahlen hochfrequente Radiowellen ab. Auf einem ersten Arbeitsfahrzeug 7, we!- ches sich auf dem zu bearbeitenden Bodenbereich befindet, ist ein mobiles Anzeigegerät gemäß Erfindung installiert, bestehend aus dem Mikrocomputer und dem Funkmodem mit Sateiiitenempfänger. Der Mikrocomputer berechnet aus den von den Satelliten 8 abgestrahlten Radiowellen 9a Positionsdaten. Ferner ist eine weitere Sende- und Empfangseinheit (Satellitenempfänger mit Funkmodem) am

&iacgr;&ogr; Rand des Bodenbereichs vorgesehen, die als stationäre Feststation 10 parallel abgestrahlte, hochfrequente Radiowellen 9b empfängt. Diese Feststation wird benötigt, um Korrekturpositionsdaten für eine genauere Ortung zu berechnen, wobei hierfür die genaue Position des Aufstellungsortes der Feststation 10 bekannt sein muß. Um die genaue Ortsposition der Feststation 10 programmieren zu können, wird mit dem Arbeitsfahrzeug 7, das sich dazu anfangs räumlich neben der Feststation 3 befindet, durch eine mathematische Mittelwertberechnung mittels des Mikrocomputers seine Ortsposition ermittelt. Diese Ortskoordinaten werden über Radio-/Funkwellen 9c an die Feststation 10 gesendet. Sind der Feststation 10 ihre Ortskoordinaten bekannt, kann diese die eigentlichen Korrekturpositionsdaten berechnen und per Funk 9c zum Arbeitsfahrzeug 7 und den darin befindlichen Weg-Anzeigegerät weiterleiten. Diese Korrekturdaten und die vom Mikrocomputer im Anzeigegerät ermittelten, ortsabhängigen Positionsdaten werden vom Mikrocomputer für die Berechnung der Echtzeit-Position des Arbeitsfahrzeugs 7 genutzt. Diese Positionsbestimmung wird jede Sekunde im Mikrocomputer durchgeführt, so daß im Speichermodul des Anzeigegeräts eine Bereichsaufzeichnung stattfinden und die momentane Fahrzeugposition relativ zur Umgrenzung des zu bearbeitenden Bodenbereichs auf der Anzeige mittels einer grafischen Markierung dem Fahrer angegeben werden kann.

Auch in einem zweiten Fahrzeug 7a können ebenfalls mitteis des DGPS Positionsbestimmungen anhand von hochfrequenten Funksignalen 9d von Satelliten 8 sowie von anhand von Funksignalen 9e von der Feststation 3 durchgeführt werden über ein erfindungsgemäßes Weg-Anzeigegerät.

Gemäß Fig. 3 sind gemeinsam auf der Frontseite des Anzeigegeräts sowohl das Tastaturfeld TAS als auch die Anzeige DISPL in Form eines LCD-Displays angeordnet. Die in Fig. 3 sichtbare Stirn-Schmalseite ist mit einer Blindabdeckung 11 gebildet, die bei Entfernung nach Lösen der Befestigungsschraube 12 einen Einlegeschacht für Batterien und/oder wiederholt aufladbare Akkumulatoren freigeben kann. Bemerkenswert beim Tastaturfeid TAS ist der Umtaster 13, mit dem das jeweils auf der Anzeige DISPL angezeigte Menü gewechselt werden kann.

&iacgr;&ogr; Gemäß Fig. 4 sind an der Längs-Schmalseite des Gehäuses 1 des Anzeigegeräts die größere Buchse 3a für die Antenne und die kleineren Buchsen 3b für Datenschnittstellen (seriell oder parallel) und Stromversorgung angebracht.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Anzeigegerät für den Weg eines bewegten Objekts, beispielsweise Fahrzeugs (7,7a), anbringbar oder verbindbar an beziehungsweise mit diesem Objekt, mit einem Mikrocomputer (MC) oder festverdrahteten Schaltwerk, der beziehungsweise das eine Schnittstelle zur Aufnahme von Positionsdaten des Objekts, ein Speichermodul (MEM) zu deren Abspeicherung und Verarbeitung und eine Anzeige (DISPL) für positions- und objektbezogene

&iacgr;&ogr; Daten einschließlich des Weges jeweils in Echtzeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (MC) und dessen genannte Komponenten im oder am Gerätegehäuse (1) angeordnet sind, das Gerätegehäuse (1) eine manuell tragbare Form aufweist, und die Schnittstelle als Funkmodem (FM) zur Telekommunikation mit einem vorzugsweise auf der Basis von Satelliten (8) arbeitenden Ortungssystem ausgebildet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Funkmodem (FM) an seinem dem Mikrocomputer (MC) abgewandten Ein- und/oder Ausgang zur Verbindung mit einer Antenne (4) ausgebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Funkmodem (FM) als Sender und/oder Empfänger für das GPS (global positioning system)- und/oder DGPS (differential global positioning system)-Sateüitensystem ausgebildet ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (1) ein Eingang (3) für eine Stromversorgung (POW) vorzugsweise mit Gieichstrom angeordnet ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, mit einer Einschalteinrichtung (6) für den Mikrocomputer (MC) und dessen genannte Komponenten, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromversorgungseingang (3,POW) mit der Einschalteinrichtung (6) gekoppelt (6a) und/oder in Wechselwirkung gesetzt ist.

6. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (1) eine Aussparung, Buchse, ein Stecker und/oder ein Aufnahmeraum gegebenenfalls mit Biindabdeckung (11) für einen wiederholt aufladbaren Akkumulator oder Batterien vorgesehen sind.

7. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine serielle, gegebenenfalls drahtlose Schnittstelle (SS) zur Datenübertragung mit einer externen Datenverarbeitungseinrichtung.

8. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Tastatur (TAS), die vorzugsweise zusammen mit der Anzeige (DlSPL) auf einer Geräteseite angeordnet ist.

9. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Tastatur (TAS) mit einem Umtaster (13) für Menüwechsel auf der Anzeige (DISPL).

10. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (DISPL) mit Fiüssigkeitskristallanzeigen realisiert und mit einer Hintergrundbeleuchtung versehen ist, die vorzugsweise über einen auf einer Gehäuseaußenseite manuell betätigbaren Schalter oder Taster einschaltbar ist.

11. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine zweite Schnittstelle, insbesondere Analog/Digitalwandler (A/D), des Mikrocomputers (MC) oder Schaltwerks.