DE3021624A1 - Navigationsgeraet fuer ein strassenfahrzeug - Google Patents

Navigationsgeraet fuer ein strassenfahrzeug

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DE3021624A1
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Teruo Kawasaki
Masanori Mizote
Kazuyuki Mori
Hiroyuki Nomura
Hidetaka Suzuki
Hitoshi Takeda
Kiyoshi Yamaki
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nissan üJG 933^/336
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft sin Navigationsgerät für ein Straßenfahrzeug.
Verwendung finden derartige Navigationsgeräte in Rallye-Fahrzeugen, nach Plan fahrenden Omnibussen oder Lastwagen u.dgl. Ein solches Gerät informiert den Fahrer über Fahrbedingungen in Relation zu Soll-Bedingungen, damit das Fahrzeug zur rechten Zeit am Ziel ankommt.
Die nachstehende Einführung soll das Verständnis des
Navigationsgerätes erleichtern! Wird mit T die jeweilige «jg Zeit, mit X die jeweilige Fahrstrecke und Vs die jeweilige Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs bezeichnet,
dann gilt folgende Beziehung:
T = X/Vs
Aus der vorstehenden Gleichung können die laufende Fahr-Streckenabweichung ^.X und die laufende Zeitabweichung ^T auf folgende Ideise errechnet werden:
Λτ = τ - x/vs (D
AX = ΔΤ χ Vs (2)
Diese Daten über die Fahrstrecken- und Zeitabweichung werden 2Q ■ auf einer Anzeige des Navigationsgerätes lesbar dargestellt.
In Fig. 1 der anliegenden Zeichnung ist grafisch ein Beispiel für die Abweichungen der jeweiligen Ist-Fahrgeschwindigkeit von der durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit Vs dargestellt. Für den Fall, daß die Ist-FahrgeBchwindigkeit. gleich der durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit Vs ist, wird die Fahrstrecke linear zunehmen. Bei dem Beispiel in Fig. 1 ändert sich jedoch die Ist-Fahrgeschwindigkeit so
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TER MEER ■ MÜLLER ■ STE.NMEflSTE* Nissan LJG 9334/336
gegenüber der Durchschnittsgeschwindigkeit, daß z.B. zu einem Zeitpunkt T. eine Entfernungsabweichung /V^-i ur|d eine Zeitabuieichung Δ Τ* nach Gleichung (1) bzw. (2) vorliegt.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein herkömmliches Navigationsgerät als Blockschaltbild dargestellt. Ein Impulsgenerator 12 eines Entfernungsgebers 10 gibt jeweils einen Impuls ab, sobald das Fahrzeug einen einheitlichen Streckenabschnitt zurückgelegt hat; die Impulse werden von einem ersten Zähler 14 gezählt. Ein Taktimpulsgenerator 22 mit Quarz-Oszillator in einem Zeitgeber 20 erzeugt Zeitimpulse, die von einem zweiten Zähler 24 gezählt werden. In eine Geschwindigkeits-Vargabeeinheit 30 wird eine geplante Durchschnittsgeschwindigkeit eingegeben. Diese Durch-Schnittsgeschwindigkeit wird durch Betätigung eines Eingabeschalters 40 in einen ersten Speicher 42 eingeschrieben. Die Ausgänge der zuvor erwähnten Einheiten 1D1 20, 30 und 40 sind an eine Recheneinheit 100 angeschlossen. Eine erste Teilerschaltung 51 der Recheneinheit teilt den Ausgang (Fahrstrecke X) des ersten Zählers 14 durch den Ausgang (Fahrzeit T) des zweiten Zählers 24 zur Ermittlung einer Fahrzeug-Durchschnittsgeschwindigkeit \J, eine zweite Teilenschaltung 52 dividiert den Ausgang (X) des ersten Zählers 14 durch den Ausgang (durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit Vs) des ersten Speichers 42, eine Subtraktiansschaltung subtrahiert den Ausgang der zweiten Teilerschaltung 52 von dem Ausgang des zweiten Zählers 24 und ermittelt daraus eine Fahrzeitabweichung Δτ = T - X/Vs, und eine Multiplikationsschaltung 54 multipliziert den Ausgang Us des
3Q Speichers 42 mit dem Ausgang (Δ.Τ= T - X/Vs) der Subtraktionsschaltung 53 und errechnet daraus eine Fahrstreckenabweichung Δ Χ =Δτ χ Us.
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TER MEER · MDULER · STEINMtEISTER
Nissan LJG 9334/335(3)
In Abhängigkeit van einem Datenwählbefehl leitet ein Signalseiektar 6D nacheinander die drei Datensignale für V, ΔΧ und ΔΤ van der Recheneinheit 1D0 an eine Anzeige 70 weiter, die beispielsweise aus digitalen 7-Segment-Anzeigeelernenten besteht und die Signale lesbar darstellt. Aufgrund des Datenwählbefehls gibt eine üJählschaltung 64 ein Datenwählsignal f an einen Multiplexer 62 ab, und dieser leitet nacheinander die ihm parallel angebotenen drei Datensignale l/,/\X und Δ weiter.
Vor dem Fahrzeugstart werden durch Einschalten des Eingabeschalters 40 die beiden Zähler 14 und 24 rückgesetzt, und gleichzeitig werden die in die Vorgabaeinheit 30 eingegebenen Daten bezüglich der Durchschnittsgeschwindigkeit in dem Speicher 42 gespeichert. Bei Abfahrt des Fahrzeugs zählt der erste Zähler 14 die pro Streckeneinheit erzeugten Impulse und erzeugt ein Ausgangssignal, welches der nach dem Start zurückgelegten Fahrstrecke entspricht. Der zweite Zähler 24 zählt die in gleichen Abständen erzeugten Zeit-
c impulse und gibt ein Ausgangssignal ab, welches der Fahrzeit nach dem Start entspricht. Aus diesen Ausgangssignalen X und T des ersten und zweiten Zählers errechnet die erste« Teilerschaltung 51 die Geschwindigkeit. Die Subtraktionsschaltung 53 errechnet ΔΤ = T - X/V/s. Aus diesem Ausgangs- wert Z^T und der laufenden Fahrgeschwindigkeit Us aus dem ersten Speicher 42 errechnet die Multiplikationsschaltung 54 die Fahrstreckenabweichung A^ = T · Ws.
Diese ermittelten Daten \J, AT und ΔΧ führt der Multiplexer G2 selektiv in Abhängigkeit von dem Wählsignal f der Anzeige 70 zu. Die Recheneinheit 100 und der Signalseiektar 60 können
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TER MEER - MÜLLER · STSINMEISTZR Nissan IjJG 933^/336(3)
in Digital- adex- Analagtechnik ausgeführt ssin.
Das zuvor beschriebene bekannte Navigationsgerät hat den Nachteil, daß bei jeder neuen Eingabe der durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit durch Betätigung des Eingabeschalters hü die in den beiden Zählern 1^ und Zk gespeicherte Information gelöscht wird. Folglich sind zum Zeitpunkt der Änderung der durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit die Daten bezüglich der laufenden Fahrstreckenabweichung /\ X und der laufenden Zeitabujeichung /S T falsch.
1G Oei einer Rollye beispielsweise soll der Fahrer das Fahrzeug über mehrere festgelegte Geschwindigkeitsstrecken mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegen. Bei Verwendung des bekannten Navigationsgerätes ist der Fahrer gezwungen, die Daten bezüglich der laufenden Fahrstreckenabweichung und der laufenden Zeitabweichunn, zu notieren. Wenn der Fahrer zu einem bestimmten Zeitpunkt das Ergebnis aller aufgetretenen Abweichungen wissen möchte, dann muß er die Gesamtabweichung auf der Grundlage seiner Notizen und der auf der Anzeige dargestellten Daten er-
2D rechnen. Diese Rechenarbeit stellt eine erhebliche Belastung für den Fahrer dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein navigationsgerät der genannten Art zu verbessern und so auszubilden, daß es eine Änderung der Durchschnittsgeschwindigkeit während der Fahrt berücksichtigt und die sich summierenden bJerte der Fahrstreckenabweichung/Zeitabweichung ausrechnet und anzeigt.
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TER MEER · MÜLLER ■ STCIINiv.EISTdR Nissan WG 933^/336(3)
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgaue ist kurzgefaßt im Patentanspruch 1 angegeuen.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen enthalten.
Wesentliches Merkmal der Erfindung sind zwei in
Recheneinheit enthaltene Akkumulatoren, welche die Fahrstreckenabweichungen bzw. die Zeitabweichungen in Relation zu der anfangs eingegebenen Durchschnittsgeschwindigkeit auf summieren, sobald eine Änderung in der 1G Durchschnittsgeschwindigkeit eintritt. Damit ist der Benutzer des Gerätes in der Lage, sich jederzeit über den neuesten Stand der Abweichungen von den Sollwerten zu informieren .
Nachstehend werden einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung, die auch den eingangs behandelten Stand der Technik enthält, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine grafische Darstellung des Verhaltens
der Ist-Fahrgeschuindinkeit zur durch-
schnittlichen Fahrgeschwindigkeit und zur
Auffindung einer Fahrstrecken- und Zeitabweichung,
Fig. 2 ein Ulockschaltbild des eingangs erläuterten bekannten iJavigationsgerätea,
Fig. 3 ein grundlegendes Blockschültüild zu dem
erfindungsgemäßen Navigationsgerät,
Fig. h eine grafische Darstellung zur Ermittlung der aufsummierten Fahrstrecken-/Zeitabweichung bei veränderter Durchschnitts-3ü Fahrgeschwindigkeit, und
Fig. 5 eine Abwandlung der Geräteausführung von Fig. 3.
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ORIGINAL·
TER MEER · MÜLLER · STL-INUEIST^ Nissan LJG 933^/336
In Fig. 3 ist das Grundkonzept eines erfindungsgemäßen IMavigationsgerätes in Fern eines Blockschaltbilds dargestellt. Auf eine Beschreibung solcher oder ähnlicher Elemente, die bereits in Verbindung' .nit Fig. 2 erläu-tert worden sind, ujird verzichtet.
Besondere Merkmale des erfindungsgemäßen Navigationsgerätes in Fig. 3 sind ein Akkumulator 80 für die Streckenabueichung, ein Akkumulator 90 für die Fahrzeitanweichung und ein zusätzlich zu dem Eingabeschalter hü vorhandener
1D Löschschalter 11Ü. Der Akkumulator 80 addiert die Fahrstreckenabweichung relativ zu der ursprünglich über die Vorgabeeinheit 30 eingegebenen Durchschnittsgeschwindigkeit zu bereits aufgelaufenen Fahratreckenabweichungen anläßlich jeder Änderung der Durchschnittsgeschwindigkeit. Der zweite Akkumulator rJ0 addiert die Fahrzeitabuieichung in Relation zu der anfangs über die Vürgabeeinheit eingagebenen Durchscnni ttsgeschujindigkei t zu den vorhandenen Abweichungen anläßlich jeder Änderung der DurchschnittscjeschLjinciicjkeit. Die auf diese weise aufsummierten Daten über dip Fahrstreckenabujeichung und die Fahrzeitabüjeichung uiEirden über den Signalselek tor in die Anzeige 70 eingegeben.
Der Akkumulator 60 für die Fahrstrcckenabueichung enthält eine erste Additionsschaltung 51 und einen zweiten Speicher 82 in Gegen-Parailelschaltung. Die Additionsschaltung B1 übernimmt an ihrem ersten Eingang eine Fahrstreckenabweichung Δ X van der Multiplikationsschaltung 54 und an ihrem anderen Eingang Speicherdaten aus dem zweiten Speicher 82. Die Einschaltung des Eingabeschalters küversetzt den zweiten Speicher 82 in den Einschreibzustand,
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und bei Einschaltung des Löschschalters 110 uiirti der zweite Speicher 02 gelöscht. Die Übertragung der Speicherdaten aus dem Speicher Ö2 in den Eingang der Additionsschaltung 81 unterbleibt solange, bis die FahrzEug-Durchschnittsgeschiüindigkeit Us geändert uiird.
Der Akkumulator 90 für die Fahrzeitabuieichung enthält eine zweite Additionsschaltung 91 und einen an diesen in Gegen-Parallelschaltung angeschlossenen dritten Speicher 92. Die zmeite Additionsschaltung 91 erhält
IQ an ihrem ersten Eingang eine Fahrzeitabueichung /\ T won der Sub trakticmsschol tung 53 und an ihr urn zuüiten Eingang Speicherdaten aus dem dritten Speicher ci2. Ähnlich uie der zweite Speicher 02 wird der dritte Speicher 92 durch Einschaltung des £ingabeschalters t»0 in den Einschreibzustand v/erset::t, durch Betätigung des Löschschalters 110 gelöscht. Auch hier gelangen die in dem Speicher 92 gespeicherten Daten erst dann in den Eingang der Additionsschaltung 91, uenn die Fahrzeug-Durchschnittsgeschwindigkeit Us geändert wird.
Die beiden Zähler 1^ und 2^ sind durch den Eingabeschalter hQ und den Löschschalter 110 über ein ODER-Glied hk rücksetzbar.
Nachstehend wird die Funktion des erfindungsgemäßen Navigationsgerätes gemäß Fig. 3 in Verbindung mit der grafischen Darstellung in Fig. k erläutert. Am Startpunkt des Fahrzeugs wird der über die Uorgabeeinheit 30 eingegebene Anfangsujert Us. durch Einschaltung des Eingabeschalters kü in dem Speicher k2 gespeichert.
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TER MEER . MÜLLER . STEINMSISTER Nissan LlG 933if/336
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Gleichzeitig ader später ujird der Löschschalter 11G eingeschaltet, um die Inhalte des ersten und zweiten Zählers I1*, Zk zu löschen. Diese Löschschalter-Betätigung bewirkt ferner das Löschen der Inhalte der zweiten und dritten Speicher 82 und 92. Mit der Betätigung des Eingabeschalters kü werden ferner die zweiten und dritten Speicher 82 und 92 in den Einschreibzustand versetzt.
Wie bereits eingangs in Verbindung mit der Beschreibung von Fig. 2 erläutert, zählen nach dem Start des Fahrzeugs die beiden Zähler 1^ und 2k die Impulse in bezug auf Fahrstrecke und Fahrzeit, die MultiplikationsBchaltung 5k gibt die Fahrstreckenabweichung /\X und die Subtraktionsschaltung 53 die Fahrzeitabweichung £\ T aus. Diese Daten werden selektiv über den Signalselektor GG auf der Anzeige 70 angezeigt.
Angenommen, es wird zu einem Zeitpunkt Tc über die Vorgabeeinheit 3G unter Betätigung des Eingabeschalters kü ein neuer üjert für die Durchschnittsgeschwindigkeit Us^ eingegeben. Gemäß Fig. k ist zum Zeitpunkt Tc die Fahrstrecke Dc zurückgelegt. Ferner sind zum Zeitpunkt die- μ ser Durchschnittsgeschwindigkeitsänderung von Us^ in Us„ in dem Speicher 82 die laufende Fahrstreckenabweichung Δ-Χΐη = Δ.Τ χ l/s. und in dem Speicher 92 die laufende Zeitabweichung ^1Tm = Tc - Dc/Us. gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt werden die Inhalte der Zähler 1^ und 2k gelöscht, und ab sofort beginnt eine neue Abweichungsmessung auf der Basis der neuen Fahrzeug-Durchschnittsgeschwindigkeit Us„. Folglich beträgt zu einem Zeitpunkt
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Nissan LJG 933it/336
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T^ die laufende Fahrzeitabweichung /\T„ = (T-Tc) (D9-Dc)/V/s9 + ΔΤπι, und die laufende Fahrstreckenabweichung beträgt Δ*2 = J](T2-Tc)Us2 - (D-Dc)J +ATm, und diese Werte werden von den Additionsschaltungen bzuj. 81 ausgegeben. Die vor der Änderung der Durchschnittsgeschwindigkeit aufsummierten Abweichungsdaten werden auf der Anzeige 7D dargestellt.
Der Taktimpulsgenerator 22 und der zweite Zähler 2k von Fig. 3 können durch die Schaltungsanordnung in Fig. 5 ersetzt werden. Darin ist ein Taktimpulsgenerator 222 direkt mit einem Eingang einer Subtraktionsschaltung 226, und über einen Speicher 22*+ mit dem zweiten Eingang derselben verbunden. Der Speicher 22^ wird über ein ODER-Glied kk durch den Eingabeschalter ^O und/oder den Löschschalter 110 in den Einschreibzustand versetzt. Folglich wird mit dieser Schaltung der Zeitpunkt der Betätigung des Schalters kQ und/oder 110 in dem Speicher 22^ gespeichert. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, eine Zeitdifferenz zwischen der durch den Taktimpulsgenerator 222 ermittelten Augenblickszeit und dem Ausgang des Speichers 22^ zu errechnen.
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Claims (9)

  1. PAT E N TA N WA LTE
  2. TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER
  3. Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandataires agrees pres !'Office europeen des brevets
  4. Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister
  5. Dipl.-lng, F. E.
  6. Müller Siekerwall 7, Triftstrasse 4,
  7. D-8000 MÜNCHEN 22 O-AÜOO BIELEFELD
  8. WG9334/336(3) Mü/Gdt
  9. 9. Juni 1980
    NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. 2, Takara-cho , Kanagawa-ku , Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan
    Navigationsgerät für ein Straßenfahrzeug
    Priorität: 14. Juni 1979, Japan, Ser.Nr. 54-75457
    PATENTANSPRÜCHE
    Navigationsgerät für ein Straßenfahrzeug mit
    - einem Entfernungsgeber, der ein Signal erzeugt, das der durch das Fahrzeug von einem Startort aus zurückgelegten Fahrstrecke entspricht,
    - einem Zeitgeber, der ein für diese Fahrstrecke benötigte Zeit entsprechendes Signal liefert,
    - einer Geschwindigkeitsvorgabeeinheit zur Festlegung eines eine vorgegebene Durchschnittsgeschwindigkeit angebenden Signals,
    - einer Recheneinheit, die in Abhängigkeit von den vorstehend genannten Signalen drei Datensignale
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    ORIGINAL INSPECTED
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    abgibt, die sich auf die Durchschnittsgeschwindigkeit des' Fahrzeugs, die Abweichung der gefahrenen Strecke gegenüber einer Soll-Fahrstrecke und auf die Abweichung der Fahrzeit gegenüber einer Soll-Fahrzeit beziehen,
    - einem' Signalselektor, der in Abhängigkeit von einem Datenwählbefehl der Recheneinheit nacheinander je eines der drei Datensignale auswirft, und mit
    - einer jeweils die von dem Signalselektor zugeführten Signale inhaltlich darstellenden Anzeige,
    gekennzeichnet durch
    - einen ersten Akkumulator (SD), welcher die Fahrstreckenabweichung in bezug auf die anfangs über die Uorgabeeinheit (3G) eingegebene Durchschnittsgeschwindigkeit bei jeder Änderung der Durchschnittsgeschwindigkeit aufaddiert und entsprechende Ergebnisdaten über den Signalselektür (60) an die Anzeige (7G) weiterleitet, und
    - einen zweiten Akkumulator (9G), welcher die Fahrzeitabweichung in bezug auf die anfangs über die Vorgabeeinheit eingegebene Durchschnittsgeschwindigkeit bei jeder Änderung derselben zu der Fahrstreckenabweichung addiert und Ergebnisdaten über die akkumulierte Fahrzeitabweichung über den Signalselektor (60) an die „, Anzeige (70) weiterleitet.
    2. Gerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (100) einen ersten Zähler (1*0 enthält, der die von dem einen Impulsgenerator (12), welcher pro Fahrstrecken-Einheit einen Impuls abgibt, enthaltenden Entfernungsgeber (10) kommenden Impulse zählt.
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    IMisaan liiG 933^/336(3)
    3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (100) ferner einen zweiten Zähler (2^) enthält, welcher die van dem einen Taktimpulsgeneratar (22) enthaltenden Zeitgeber (20) kommenden Impulse zählt.
    h. Gerät nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch einen Eingabeschalter (i+0) zum Eingeben des über die Uorgabeeinheit vorgegebenen Wertes.
    5. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Speicher (^2) in der Recheneinheit (100), in welchem im Einschaltzustand des Eingabeschalters (^0) die über die Uorgabeeinheit (30) vorgegebene Durchschnittsgeschwindigkeit gespeichert wird,
    6. Gerät nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch einen Löschschalter (110).
    7. Gerät nach Anspruch G,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Zähler C\k,2k) durch logische ODER-Ausgänge des Eingabeschalters und des Löschschalters rückgesetzt werden.
    8. Gerät nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der erste Akkumulator (BO) eine erste Additionsschaltung (81) enthält, in deren ersten Eingang Daten über die Abweichung der Fahrstrecke gegenüber der anfangs durch die Uorgabeeinheit eingegebenen Durchschnittsgeschwindigkeit, und in deren zweiten Eingang in einem zweiten Speicher (82) gespeicherte Daten eingespeist werden; und daß dieser zweite Speicher
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    - if -
    an den Ausgang der ersten Additiansschaltung souie mit seinem Ausgang an den Eingang der ersten Additionsschaltung angeschlossen, durch den Lüschschalter rücksetzbar und durch den Eingabeschalter zum Einschreiben aktivierbar ist.
    9. Gerät nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Akkumulator (90) eine zweite Additiansschaltung (91) enthält, in deren ersten Eingang Daten über die Abweichung der Fahrzeit gegenüber der anfangs durch die Vorgabeeinheit eingegebenen Durchschnittsgeschwindigkeit, und in deren zweiten Eingang in einem dritten Speicher (92) gespeicherte Daten eingespeist werden; und daß der dritte Speicher an den Ausgang der zweiten Additionsschaltung sowie mit seinem Ausgang an den Eingang dieser Additionsschaltung angeschlossen, durch den Löschschalter rücksetzbar und durch den Eingabeschalter zum Einschreiben aktivierbar ist.
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DE19803021624 1979-06-14 1980-06-09 Navigationsgeraet fuer ein strassenfahrzeug Ceased DE3021624A1 (de)

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