DE3027199A1 - Kartengeraet - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich gemäß Oberbegriff des ersten
• Patentanspruchs auf ein aus der DE-OS 27 05 900 bekanntes Kartengerät. Ein derartiges Kartengerät ist zur Darstellung von Sollpositionen, beispielsweise der momentanen Position eines Fahrzeuges oder einer Zielposition in einer geographischen Karte geeignet. Darüber hinaus können auch Navigationsinformationen, wie zum Beispiel Fahrzeugkurs oder Entfernung zur Zielposition angezeigt werden. Das bekannte Kartengerät enthält einen Grundrahmen sowie ein verschwenkbares Rahmenteil zwischen welche die Landkarte einlegbar ist. Vor der Landkarte uid zwar in dem genannten Rahmenteil befinden sich zwei kreisförmige, transparente Scheiben, welche unabhängig voneinander drehbar sind und in welche einerseits ein spiralförmiges und andererseits ein geradliniges Linienelement eingraviert sind. Die Scheiben können mittels als elektrische Motoren ausgebildeten Steuerungsmitteln gedreht werden, so daß der gemeinsame Schnittpunkt der Linienelemente und somit die Anzeigeelemente in eine gewünschte Position eingestellt werden können. Die Ansteuerung erfolgt über einen externen Navigationsrechner, welcher beispielsweise nach dem bekannten Koppelnavigationsverfahren aus dem jeweiligen Fahrzeugkurs sowie den zurückgelegten Wegstrecken die jeweiligen Koordinaten der Sollposition bzw. des Standortes des Fahrzeuges ermittelt. Bewegt sich das Fahrzeug aus dem durch die transparenten Scheiben sichtbaren Bereich der Karte heraus, so muß diese vom Bedienungspersonal in geeigne-ter Weise verschoben bzw. neu eingelegt werden oder es muß eine neue Karte eingelegt werden. Für einen derartigen Kartenwechsel ist ein nicht unerheblicher Zeitaufwand erforderlich, zumal auch die Anzeigeelemente neu eingestellt werden müssen. Dariiber hinaus können sehr leicht EinsteLL-fehler auftreten, so daß nachfolgend die Sollposition in der Karte nich-t mehr richtig angezeigt werden kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein kompaktes und kostengünstiges Kartengerät zu schaffen, mit welchem ein Kartenwechsel einfach durchführbar ist, wobei die Anzeigeelemente ohne zusätzliche Maßnahmen auf die Sollposition automatisch eingestellt werden. Diese Aufgabe wird durch die im ersten Patentanspruch angegebenen Merkmale gelöst.
• Das erfindungsgemäße Kartengerät zeichnet sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aus und ermöglicht einen schnellen und zuverlässigen Wechsel der Karten, ohne daß vom Bedienungspersonal besondere Einstellungen oder Eingaben durchgeführt werden müssen. Mittels der Abtasteinrichtung können in einfacher Weise die charakteristischen Daten, welche in der Kodierung der jeweils eingelegten Karte enthalten sind, erfaßt und dem Navigationsrechner zugeführt werden. Da die Anzeigeelemente beim Kartenwechsel automatisch auf eine vorgegebene Bezugsposition gestellt werden, können mittels des Navigationsrechners aus den genannten Daten zuverlässig die Koordinaten der Bezugsposition bestimmt und die Signale zur selbständigen Einstellung der Anzeigeelemente auf die Sollposition in der neu eingelegten Karte erzeugt werden. Da das Bedienungspersonal beim Kartenwechsel lediglich die erforderliche Karte in das Kartengerät einlegen und keine sonstigen Einstellungen vornehmen muß, werden fehlerhafte Anzeigen mit großer Zuverlässigkeit vermieden. Es wird zweckmäßigerweise eine optische Abtasteinrichtung vorgesehen, mittels welcher eine auf den Karten vorgesehene Strichkodierung abtastbar ist. Eine derartige Abtasteinrichtung erfordert nur einen geringen elektro-optischen Aufwand, und eine Strichkodierung kann sehr leicht auf die Karten bzw. Kartenblätter aufgebracht werden. Die Kodierung entspricht bevorzugt dem Maßstab und der Blattnummer der jeweils eingelegten Karte, da hieraus sowohl dieKoordinaten der Bezugsposition als auch die Signale zur schnellen Nachführung der Anzeigeelemente auf die Sollposition ohne Schwierigkeiten bestimmbar sind. Als Bezugsposition wird bevorzugt die Mitte des Anzeigefeldes gewählt, da von hier aus die Anzeigeelemente sehr schnell auf die erforderliche Sollposition nachführbar sind. Wird ein Kartenwechsel erforderlich, weil die Sollposition aus dem Bereich der eingelegten Karte herauswandert, so wird zweckmäßigerweise mittels einer Anzeigeeinrichtung die vom Navigationsrechner bestimmte Blattnummer der nunmehr benötigten Karte angezeigt. Es muß dann lediglich die benötigte Karte eingelegt werden, damit in der oben angegebenen Weise die Anzeigeelemente auf die in der neuen Karte liegende Sollposition selbständig nachgefXlrt werden können. Das Kartengerät enthält bevorzugt einen Rahmen mit einem seitlichen Schlitz, durch welchen die als vergleichsweise steife Kartenblätter ausgebildeten Karten einschiebbar sind. Zweckuläßigerweise ist die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet, daß beim Einschieben des Kartenblatts in das Kartengerät die Kodierung abgetastet wird. Die der Kodierung entsprechenden und in den Navigationsrechner eingegebenen Daten stehen somit unmittelbar zur Verfügung.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführmlgsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 - ein Kartengerät in Aufsicht, mit einem seitlichen Schlitz zlzm Einführen von Kartenblättern, Fig. 2 - eine seitliche Ansicht des Kartengeräts gemäß Fig. 1 in Blickrichtung B, Fig. 3 - ein stark vereinfachtes Blockschaltbild des Navigationsrechners.
• Das Kartengerät gemäß Fig. 1 und 2 enthält einen Rahmen 1, welcher einen seitlichen Schlitz 2 zum Einschieben einer Karte 3 in Form eines vergleichsweise steifen Kartenblatts aufweist. Der Schlitz 2 wird zweckmäßig mittels hier nicht dargestellter Staublippen aus elastischem Material abgedeckt, um das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern. Bei diesem Kartengerät gelangen somit Karten, in welchen Ausschnitte eines geographischen Gebietes dargestellt sind, zum Einsatz, wobei die einzelnen Karten auch verschiedene Maßstäbe aufweisen können. Jede Karte ist mit einer dezimalen Nummerierung 5 (hier ist die Nummer 12 dargestellt) sowie mit einer Strichkodierung 6 entsprechend Kartenblattnummer und Maßstab versehen. Das Kartengerät enthält eine optische Åbtasteinrichtung 7, mittels welcher beim Einschieben einer Karte die Strichkodierung 6 abgetastet und die entsprechenden Daten für Kartenblattnummer und Maßstab in einen Nvigationsrechner eingegeben werden. Der Navigationsrechner 8 ist auf einer in Fig.-2 strichpunktiert angedeuteten Elektronikplatte angeordnet, auf welcher sich auch die übrigen Elektronikbauteile befinden. Mittels des Navigationsrechners 8 werden in bekannter Weise die Koppelnavigationsrechnungen durchgeführt, wobei über das Kabel 9 Signale entsprechend dem jeweiligen Kurs und den zurückgelegten Wegstrecken eines Fahrzeuges eingegeben werden, dessen momentane Position angezeigt werden soll. Der Navigationsrechner kann selbstverständlich auch nach einem anderen Navigationsverfahren arbeiten.
• Das Kartengerät enthält ferner zwei verstellbare Anzeigeelemente 10 und 11, welche als dünne, orthogonale Streifen aus einem transparenten Material mit eingravierten, geraden Linienelementen 13 und 14 ausgebildet sind. Die Anzeigeelemente 10 und 11 können über hier nicht näher dargestellte Steuerungsmittel, enthaltend kleine Elektromotoren und besondere Seilzugantriebe in X- und Y-Richtung verstellt werden. Der Schnittpunkt der Linienelemente 13 und 14 kann somit auf jeden beliebigen Punkt des durch die drei schmalen Rahmenseiten sowie das obere breite Rahmenteil begrenzten Anzeigenfeldes 15 eingestellt werden.
• Die genannten Steuerungsmittel werden von den vom Navigationsrechner 8 gelieferten Signale angesteuert. Im Rahmen 1 ist weiterhin eine nicht dargestellte transparente Scheibe angeordnet, durch welche hindurch eine in das Kartengerät eingeschobene Karte für einen vor der Zeichenebene sich befindenden Betrachter sichtbar ist.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich, enthält der Rahmen 1 in dem oberen breiten Rahmenteil eine. Ausnehmung 16, in welchereine Anzeige- und Bedieneinrichtung 17 angeordnet ist.
• Diese enthält eine alphanumerische Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung 18 sowie verschiedene Tasten 19, 20 zur Bedienung des Gerätes. So können beispielsweise durch Betätigung der mit N bezeiohr.eten oberen Taste 20 die Steuerlrngsmittel des Anzeigeelementes 10 angesteuert werden, damit dieses gemäß Fig. 1 nach oben bewegt wird. Mittels der Anzeigeeinrichtung 18 kann die Blattnummer der eingelegten Karte oder im Falle eines notwendigen Kartenwechsels die Blattnummer der nächstfolgenden Karte angezeigt werden. Damit eine eingeschobene Karte in einer definierten Lage gehalten wird, sind außerdem Haltemittel vorgesehen, welche einerseits als Fanglöcher 22 in der Karte 3 und andererseits als entsprechende Stifte 23 im Kartengerät ausgebildet sind.
• Die genannten S-tifte 23 können mittels einer einfachen Hebelmechanik über eine Drucktaste 24 betätigt werden.
• Der prinzipielle Aufbau des Navigationsrechners 8 und die Funktionsweise sei anhand des Blockschaltbildes gemäß Fig 3 erläutert Dem Hauptrechner 26 werden in bekannter Weise das Kurssignal CX sowie Wegsignale s entsprechend dem jeweiligen Kurs bzw der jeweils zurückgelegten Wegstrecke des Fahrzeuges zugeführt, dessen momentane Position in der eingelegten Karte angezeigt werden soll Der Hauptrechner 26 führt die notwendigen Koppelnavigationsrechnungen durch und liefert an die oben genannten Steuerungsmittel 27 die notwendigen Signale x, y zur Verstellung der Anzeigeelemente 10 und 11 Sofern die Sollposition in der eingelegten Karte sich befindet, wird die Sollposition zutreffend angezeigt Bewegt sich die Sollposition aus dem Bereich der eingelegten Karte heraus, so muß ein Kartenwechsel durchgeführt werden.
• Hierbei wird die Blattnummer der notwendigen Karte in der Anzeigeeinrichtung 18 angezeigt Beim Herausnehmen der alten Karte werden die Anzeigeelemente 10, 11 automatisch auf die Bezugsposition B (siehe Fig. 1) gesetzt, welche zweckmäßigerweise sich in der Mitte des Anzeigefeldes 15 befindet. Beim Einschieben der neuen Karte wird mittels der Abtasteinrichtung 7 die Kodierung 6 abgetastet und in eine Recheneinheit 28 eingegeben. Mittels der Recheneinheit 28 werden die Koordinaten EB und NB der Bezugsposition bestimmt. In den nachgeschalteten Vergleicher 29 werden außerdem die vom Hauptrechner 26 gelieferten Koordinaten ES und N5 der Sollposition S eingegeben und unter Berücksichtigung des Maßstabes M die zur direkten Nachführung der Anzeigeelemente 10, 11 erforderlichen Signale xn und bestimmt. Die letzteren Signale werden den Steuenuigsmitteln 27 direkt zugeführt, so daß die AnzeigeEemente 10, 11 - wie in Fig. 1 angedeutet - selbständig auf die Sollposition S in der neu eingelegten Karte eingestellt werden. Aufgrund der erläuterten Berücksichtigung des Maßstabes M sind die Anzeigeelemente 10, 11 nunmehr auf die Sollposition S richtig eingestellt, auch wenn die neu eingelegte Karte einen anderen Maßstab als die vorherige Karte aufweist.

Claims (14)

1. Kartengerät Patentansprüche 1. Kartengerät mit vers-tellbaren Anzeigeelementen zur Anzeige einer Sollposition, welche insbesondere der momentanen Position eines Fahrzeuges undjoder von Navigationsinformationen entspricnt, in einer geographischen Karte, wobei mit-tels eines Navigationsrechners Signale zur Verstellung der AnzeigeelemenLe bzw. zur Ansteuerung deren Steuerungsmittel erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtasteinrichtung (7) für eine auf der jeweils eingelegten Karte (3) angeordneten Kodierung (6) vorgesehen ist, daß beim Kartenwechsel die Anzeigeelemente (10, ii) auf eine vorgegebene Bezugsposition (B) einstellbar sind, und daß mittels des Navigationsrechners (8) unter Berücksichtigung der der Kodierung (6) der eingelegten Karte entsprechenden Daten die Koordinaten (EB, NB) der Bezugsposition (B) bestimmt und die zur selbständigen Einstellung der Anzeigeelemente (10, 1-l) auf die Sollposition (S) erforderlichen Signale erzeugt werden.
2. Patentansprüche 2. Kartengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (7) optisch die Strichkodierung (6) der jeweils eingelegten Karte abtastet.
3. 3. Kartengerä-t nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierung (6) dem Maßstab sowie der Blattnummer der jeweils eingelegten Karte (3) entspricht.
4. 4. Kartengerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kartenblattnummer die Koordinaten der Bezugsposition (B) zugeordnet sind, welche Koordinaten vorzugsweise als Basis für die für die jeweilige Karte (3) spezifische Navigationsrechnung gelten.
5. 5. Kartengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einlegen einer Karte (3) und Abtasten der Kodierung (6) aus den in den Navigationsrechner (d) eingelesenen Daten entsprechend Kartenblattnummer und Maßstab die Kooruinaten (EB, NB) der Bezugsposition mittels des Navigationsrechners berechnet werden.
6. 6. Kartengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Koordinaten (EB, NB) der Bezugsposition und den Koordinaten (Es, N5) der Sollposition unter Berücksichtigung des Maßstabes (M) die Signale (Xn, Yn) zur Einstellung der Anzeigeelemente (10, 11) auf die Sollosition erzeugt werden.
7. 7. Kartengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Herausnahme einer Patentansprüche Karte oder bei Kartenwechsel oder bei fehlerhafter Abtastung der Kodierung oder bei falsch eingelegter Karte die Anzeigeelemente (10, 11) auf die Bezugsposition (B) selbständig eingestellt werden.
8. 8. Kartengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugposition (B) sich wenigstens näherungsweise in der Mitte des Anzeigefeldes (15) befindet.
9. 9. Kartengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Navigationsrechners (6) die Blattnummer der Karte bestimmt wird, in welcher die Sollposition sich befindet, und daß mittels einer Anzeigeeinrichtung (18) die genannte Blattnummer anzeigbar ist.
10. 10. Kartengerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern die Sollposition sich außerhalb des Bereiches der eingelegten Karte befindet, die Blattnummer der zur Anzeige der Sollposition (S) erfordarlichen Karte mittels der Anzeigeeinrichtung (18) angezeigt wird.
11. 11. Kartengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im ICartengerät der Navigationsrechner (8) zur Durchführung der Navigationsrechnungen, insbesondere nach dem Koppelnavigationsverfahren, vorgesehen ist, wobei in Abhängigkeit von extern zuführbaren Signalen (X, s) entsprechend dem Fahrzeugkurs und dem jeweils zurückgelegten Fahrweg die Sollposition bestimmbar ist.
12. Patentansprüche 12. Kartengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen (1) zur Aufnahme der Anzeigeelemente (10, 11),deren Steuerungsmittel und der Abtasteinrichtung (7) vorgesehen ist, und daß der Rahmen (1) einen seitlichen Schlitz (2) aufweist, durch welchen die als ein vergleichsweise steifes Kartenblatt ausgebildete Karte einschiebbar ist.
13. 13. Kartengerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (7) derart angeordnet und ausgebildet ist, daß beim Einschieben der Karte (3) die Kodierung (6) abgetastet wird und in den Navigationsrechner (8) eingegeben wird.
14. 14. Kartengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel (22, 23) vorgesehen sind, um die eingelegte Karte (3) in einer definierten Lage zu halten.