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Projektionseinrichtung in Kraftfahrzeugen zur Dar-
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stellung von Kartenmaterial Stand der Technik Die Erfindung geht aus
von einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Projektionseinrichtungen,
die geeignet wären, Kartenmaterial in geeigneter Auswahl in Kraftfahrzeugen so zu
proji zieren, daß sich L)ei hinreichend ungeteilter Aufmerksamkeit des Fahrers oder
der Bedienungsperson im Kraftfahrzeug auf den Straßenverkehr dennoch eine ausreichende
Orientierungsmöglichkeit bietet, sind bisher nicht bekannt.
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Bekannt ist die Verwendung von üblichen Kartenmaterialien etwa in
Atlasform oder in Form von Straßenkarten oder von Stadtplänen; der Fahrer des Kraftfahrzeugs,
der sich anhand solcher Karten orientieren muß, hat diese dann meist aufgeschlagen
auf
den Knien oder auf dem Nebensitz liegen ; er ist aber meistens nicht in der Lage,
sich aus diesen Karten eine für die Weiterfahrt hinreichende Information zu besorgen,
aus den verschiedensten Gründen.
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So ist es wegen der notwendigen Vielzahl von Informationen auf dem
Kartenmaterial oder auf Ausschnitten davon praktisch nicht möglich, auf einen schnellen
oder ersten Blick zu erkennen, wo man sich befindet und wo man weiterfahren muß,
sondern es muß zunächst erst umständlich der Standort ermittelt werden, dieser muß
mit dem Zielort in einen Bezug gesetzt werden und es müssen die günstigsten Verbindungen
zwischen diesen beiden herausgesucht werden. Dies geschieht im Verlaufe einer Fahrt
häufig und nicht selten ist ein Fahrer versucht, sich eine solche Information während
des Fahrens oder während kurzer Fahrtunterbrechung (beispielsweise bei einem Ampelhalt)
zu beschaffen und den Wagen nicht abzustellen. Nicht selten ergibt sich aber auch
im dichten Stadtverkehr bei fehlender Parkmöglichkeit gar keine Gelegenheit, sich
entsprechend umfassend zu informieren.
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Durch die Verwendung des bisherigen Kartenrnaterials ergeben sich
daher erhebliche Gefahrenpunkte, nicht zuletzt dadurch, daß sich die Unwissenheit
des Fahrers im Verkehr auch in einer gewissen Unsicherheit auswirkt, die nicht selten
zu unüberlegten Reaktionen anderer oder zu einem Fahrbahnwechsel in letzter Minute
führt. Problematisch ist hier auch das Aufschlagen der Karten, beispielsweise Straßenatlanten,
die wegen ihrer Bindung üblicherweise nicht im aufgeschlagenen Zustand verbleiben,
sondern von selbst wieder zuklappen oder die Handhabung von
Straßenkarten,
die meistens viel zu großflächig sind und im Auto und noch dazu während des Fahrens
nicht gehandhabt werden können. Hält man die Karte aber entgegen ihrer üblichen
Faltung, um sich einen kleineren Ausschnitt ständig zugänglich zu machen, dann läßt
sich die Karte in diesem Zustand wegen der Rückstellkräfte des meist ausreichend
stark bemessenen Kartenkartons auch nicht halten.
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Die Problematik eines in geeigneter Weise schnell und ohne Probleme
den Fahrer eines Kraftfahrzeugs über seinen Standort und seine Zielrichtung sowie
die einzuschlagende Wegstrecke informierenden Kartenmaterials konnte bis heute nicht
behoben werden; nicht selten sind schwere und schwerste Unfälle, Unsicherheiten
im Straßenverkehr, zusätzliches, überflüssiges Abfahren von bestimmten Streckenabschnitten
oder Straßen, ein hieraus resultierender, erhöhter Energieverbrauch auf die fehlende
Eignung des bekannten Kartenmaterials bei Verwendung in Kraftfahrzeugen zurückzuführen,
den Kraftfahrzeugführer entsprechend zu informieren.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Projektionseinrichtung im Kraftfahrzeug zur Darstellung von Kartenmaterial oder
Ausschnitten daraus zur Verfügung zu stellen, die die Bedienung des Kraftfahrzeugs
weder stört noch unterbricht, in einwandfreier Weise ausreichend großflächig eine
Karte in bester Lesbarkeit darzustellen ermöglicht und in der Lage ist, dies so
lange zu tun, bis das Kartenmaterial insgesamt oder der jeweilige Ausschnitt vom
Benutzer des Kraftfahrzeugs nicht mehr benötigt wird.
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Vorteile der Erfindung Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden
Merkmalen des llauptanspruchs und hat gegenüber den bekannten Möglichkeiten zur
Information von Kraftfahrzeugführern den Vorteil, daß diese sich voll allf den Straßenverkehr
konzentrieren können und dennoch stets, entweder ununterbrochen oder auf Abruf für
eine vorgegebene Zeit an einer optimal einsehbaren Stelle eine Projektion des jeweils
für diesen Moment geeigneten Straßenverlaufs vorliegen haben.
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Besonders vorteilhaft ist es, daß keine großvolumigen und umständlich
zu handhabenden Karten, etwa in Form von Atlanten oder zusammengefalteten Straßenkarten
oder Stadtplänen erforderlich sind, sondern in einer kompakten Anordnung, vorzugsweise
in Form eines über beidseitige Spulen zu transportierenden Films für ein gesamtes
Land das Kartenmaterial vorhanden ist, welches zur Information benötigt wird.
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Vorteilhaft ist ferner, daß die Aufmerksamkeit des Benutzers des Kraftfahrzeugs
von dessen Bedienung nicht oder im wesentliehen nicht abgelenkt wird und auch kürzere
Fahrtunterbrechungen ausreichen, um sich ein vollständiges Bild über die weitere
Fahrtroute zu beschaffen. Dabei kann der Straßenverlauf oder der Kartenausschnitt,
der gewünscht ist, auf eine Mattscheibe projiziert werden, die sich im wesentlichen
unmittelbar im Blickfeld der Bedienungsperson des Kraftfahrzeugs befindet, etwa
im Armaturenbrett integriert, oder auf einen in Sekundenschnelle
an
diese Stelle klappbaren Mattscheiben rahmen. Es ist alternativ auch möglich, das
zu projizierende Kartenbild in die Windschutzscheibe einzuspiegeln, entweder so
weit in der Helligkeit abgeschwächt, daß der Straßenverlauf und die Sichtmöglichkeit
des Fahrers vollkommen unbeeinflußt bleiben; in diesem Fall braucht der Fahrer seinen
Blick gar nicht von der Straße zu nehmen - oder an eine weniger exponierte Stelle,
etwa im unteren Windsclieibenteil in der Mitte zwischen den beiden Vordersitzen,
so daß eine geringfügige Drehung des Kopfes genügt, um die Karte zu lesen.
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Dabei ist es auch nicht notwendig, etwa von IIand den jeweiligen Kartenauss
chnitt einzustellen und/oder weiterzudrehen, sondern ein motorischer Antrieb, der
mit einer zentralen Steuereinheit und einem Code-Leser oder Code-Sensor zusammenarbeitet
und die Position des Karten-Spulenmaterials bestimmt, sorgt für die Darstellung
des richtigen Kartenaus schnittes.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dabei so vorgegangen,
daß das gesamte Kartenmaterial beispielsweise für die Bundesrepublik Deutschland,
etwa nach Postleitzahlen vorsortiert oder in Planquadrate aufgeteilt, sich in Form
von Mikrofilmen fortlaufend auf einer Filmspule befindet, die durchaus auch übliches
Format, beispielsweise die Form eines Kleinbildfilms haben kann. Diese Filmspule
ist zusammen mit einem motorischen Antrieb für den Filmtransport in einer Lagerung
angeordnet und einem optischen System so zugeordnet, daß ein bestimmtes Bild jeweils
auf die Mattscheibe projiziert wird.
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Dabei besteht ergänzend für den Benutzer noch die töglichkeit, etwa
durch D1iicken eines Knopfes,die Vergrößerung der Projektion zu ändern, so daß bestimmte
Kartenbereiche, die vorher beispielsweise in die Bildmitte gerückt werden oder deren
Position gesondert eingegeben wird, durch entsprechende Beeinflussung des optischen
Systems auf den gesamten Mattscheibenrahmenvergrößert werden.
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Der Fahrer kann so beispielsweise durch Auswahl und Eingabe einer
bestimmten Postleitzahl oder einer Planquadratnummer zunächst einen bestimmten Kartenausschnitt
des insgesamt gespeicherten Kartenmaterials zur Projektion auf die Mattscheibe bringen.
Die Projektionseinrichtung ist dabei so ausgebildet) daß sie den eingegebenen Wunsch
nach einem bestimmten Planquadrat als Sollwert behandelt und den motorischen Antrieb
für den Kartenmaterial-Filmvorrat so lange betätigt, bis der Code-Geber aus dem
jeweils vorbeilaufenden Kartenmate rial feststellt, daß der gewünschte Ausschnitt
zur Projizierung anliegt. In diesem Moment stoppt eine zentrale Steuereinheit den
weiteren Durchlauf ab und die Information steht für den Fahrer bereit, gegebenenfalls
auch nur abrufbereit. Es ist nämlich möglich, die Mattscheibe zunächst noch dunkel
zu steuern, damit der Fahren nicht abgelenkt wird; auf Knopfdruck kann dann das
gewünschte Bild proji ziert werden; es kann dann vom Fahrer auch manuell wieder
abgeschaltet werden oder über eine Zeitgebereinrichtung, die nach Ablauf einer auch
voreinstellbaren Zeitspanne die Mattscheibe wieder abdunkelt. Entsprechendes kann
bei Projektion des Kartenausschnittes auf die Windschutzscheibe geschehen.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Projektionseinrichtung
möglich. Besonders vorteilhaft ist etwa die Anordnung eines steuerknüppelähnlichen
Organs im Bereich der Tastatur der zentralen Steueieiiiheit; mit einem solchen Steuerknüppel
kann die Bedienungsperson schnell den jeweils gewünschten Teilausschnitt der projizierten
Darstellung in die Bildmitte rücken oder überhaupt durch entsprechende Beeinflussung
des optischen Systems beliebig den Kartenaus schnitt im Randbereich verschieben.
Diese Maßnahmen lassen sich alternativ oder ergänzend zu dem motorischen Durch lauf
des Filmmaterials vornehmen. Bei Positionierung eines bestimmten Ausschnittes in
Bildmitte kann dann durch Knopfdrücken eine zwei- oder dreifache oder auch noch
stärkere Vergrößerung dieses Kartenausschnittes bewirkt werden. Die Vergrößerung
kann die Projektionseinrichtung nach Ablauf einer voreingestellten Zeitdauer auch
wieder selbsttätig zurücknehmen.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung
zeigt in einer teilperspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Projektionseinrichtung
schema-tisch.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele In der Zeichnung ist der optische
Bereich der erfindungsgemäßen Projektionseinrichtung mit 1 bezeichnet; er umfaßt
im einzelnen eine Lampe 2, der eine Kondensoranordnung 3 nachgeschaltet sein kann;
die Kondensoreinrichtung 3 kann aus einem oder mehreren Kondensorlinsen 3a, 3b bestehen,
die so ausgebildet sind, daß sie das von der Lampe 2 ausgehende Lichtbündel in einen
parallelen Lichtstrahl umwandeln, der mit entsprechenden Abmessungen die bei 4 gezeigte
Abbildungsebene durchsetzt. In der Abbildungsebene befindet sich der jeweils zu
projizierende Kartenmaterials bereich; hierauf wird weiter unten noch eingegangen.
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Auf die Abbildungsebene folgt beim optischen System der Objektivteil
5, auch hier bestehend aus einem oder mehreren Objektivlinsen 5a, Sb in zunächst
beliebiger Ausbildung. Das Objektiv 5 projiziert den vom Lichtbündel jeweils durchsetzten
Kartenmaterialausschnitt auf eine Mattscheibe 6, die aber auch ein Spiegel 7 sein
kann, der dann so ausgebildet ist, daß dieser Spiegel in entsprechender Neigung
das proji zierte Abbild des Kartenmaterials auf eine andere Stelle wirft, beispielsweise
derart, daß das projizierte Kartenbild in die Windschutzscheibe eingespiegelt wird
und dort erkennbar ist. (in der Zeichnung nicht dargestellt).
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Zur Halterung und zum Transport der das Kartenmaterial tragenden Mikrofilme
dient eine Lagerung 8, die zwei Spulen 9a und 9b trägt, die ihrerseits drehbar gelagert
sind. Dabei können die beiden Spulen 9a, 9b an Wellenenden Räder, auch Zahnräder
10a,
10b aufweisen, über welche ein Transmissionsriemen oder eine Kette 10 läuft derart,
daß bei Antrieb einer der Spulen, in der Zeichnung 9b mit Hilfe eines bbtors Ii,
dessen Ausgangswelle mit der Spulenwelle verbunden ist, die Spulen eine synchronisierte
Drehbewegung ausführen. Durch diese Drehbewegung wird der von den Spulen getragene
Film von der einen Spule ab-und auf die andere aufgewickelt, wobei der Film in der
Abbildungsebene 4 durchlçäuft, so daß zu beliebigen Zeitpunkten durch Anhalten der
motorischen Antriebsbewegung der Spulen ein gewünschter Kartenbereich oder ein gewünschter
Kartenaus schnitt zur Projektion gelangt. Der Film kann, wie in der Zeichnung gezeigt,
auch als übe die Spulen umlaufend ausgebildet sein.
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Bei den Spulen 9a, 9b kann es sich schließlich um übliche Filmspulen
handeln; es ist auch möglich, einen für sich gesehen bekannten und über einen Zwischensteg,
in welchem das fotographische Material läuft, verbunden Spulenpack zu verwenden,
wobei in diesem Fall beispielsweise jedem Land ein solcher Spulenpack zugeordnet-
werden kann, der in geeigneter Weise dann in die Projektionseinrichtung eingesetzt
und von dieser gelagert wird.
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Durch den motorischen Antrieb wird dann das in diesem Spulenpack gespeicherte
Kartenmaterial zur Projektion freigegeben.
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Von Bedeutung ist ferner, daß zum raschen Aufsuchen des gewünschten
Kartenmaterialbereichs beim schnellen Durchlaufen eine Steuerungsmöglichkeit besteht,
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einer zentralen Steuereinheit
12 in Verbindung mit einem Code-Sensor 13 wailrgenommen wird. Die zentrale Steuereinheit
12 versorgt den Antriebsmotor über eine
Verbindungsleitung mit
Strom, beispielsweise derart, daß der Motor in beiden Drehrichtungen bewegbar ist,
wobei es sich bei dem Motor auch um einen Gleichstrom motor oder Schrittmotor handelt,
so daß ein präzises Vorbeibewegen des Filmmaterials in der Abbildungsebene möglich
ist. Der Code-Sensor 13 seinerseits tastet dann einen entsprechend markierten Code-Bereich,
der vorzugsweise am Rande des Filmmaterials durchläuft, ab, und übermittelt die
von ihm erfaßten Code-Markierungen der zentralen Steuereinheit. Die zentrale Steuereinheit
12 ist daher ständig über die jeweilige Position des Kartenmaterials in der Abbildungsebene
des optischen Systems 1 informiert. Es ist daher möglich, der zentralen Steuereinheit
12 durch weitere geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch eine entsprechende Tastatur,
die ein Zahlenfeld umfassen kann oder durch entsprechend wiederholtes Schalten eine
Sollvorgabe des gewünschten Kartenbereichs einzugeben, woraufhin dann der Motor
11 in entsprechender Weise angesteuert wird, und zwar so lange, bis der Code-Sensor
13 feststellt, daß der gewünschte Kartenbereich in der Abbildungsebene angelangt
ist. Die Durchlaufbewegung des Films wird dann abgestoppt und der entsprechende
Kartenbereich ist zur Projektion bereit. Solche regelungstechnischen Maßnahmen sind
für sich gesehen, auch bei Auslegung des Steuerungsgesamtsystems auf digitaler Basis,
bekannt, so daß hierauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht. So kann beispielsweise
die zentrale Steuereinheit 12 einen digitalen Speicher, beispielsweise PROM oder
ROM umfassen, in welchen, über die Tastatur von der Bedienungsperson eingegeben,
beispielsweise eine Postleitzahl übernommen wird. Weicht die codierte Form
dieser
Postleitzahl oder eines sonstigen beliebigen Code-Wortes, auch Planquadratausschnittes,
von der Identifikation ab, die der Code-Sensor 13 in diesem Moment der zentralen
Steuereinheit 12 übermittelt, dann veranlaßt diese das Durchdrehen des Antriebsmotors
11, bis Code-Sensor 13 und der gespeicherte Sollwert des gewünschten Kartenausschnittes
identisch sind. In dem Moment wird der Motor abgestoppt.
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Auch die Code-Markierung am Rande des Film streifens kann in für sich
gesehen beliebiger Form sein; es kann sich um digital verschlüsselte Balken oder
Öffnungen handeln, die, da der Filmstreifen ohnehin von der Lampe 2 beleuchtet wird,
vom Code-Sensor als helle und abgedunkelte Striche aufgenommen werden. Der Code-Sensor
umfaßt daher ein auf eine Beleuchtung ansprechendes Element, beispielsweise einen
Fototransistor. Die Codierung und deren Umsetzung ist beliebig; hier können bevorzugterweise
au-ch bekannte Kleinrechenelemente, nämlich sogenannte Mikroprozessoren, für den
Betrieb eingesetzt werden.
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Da es nicht erforderlich ist, daß der jeweilige Kartenausschnitt ständig
auf die Mattscheibe oder an eine sonstige geeignete Stelle projiziert wird, kann
die Steuereinheit 12 einen Zeitgeber umfassen, der den proj izierten Kartenbereich
nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne dunkel schaltet, wodurch auch eine übermäßige
Erwärmung des Filmmaterials vermieden wird. Es versteht sich, daß bei starker Erwärmung,
falls diese aufgrund der Bauart des Systems auftritt, auch Kühlmotoren, Ventilatoren
oder sonstige Kühleinrichtungen, die auch auf der Verwendung
von
Peltier-Elémenten beruhen können, verwendbar sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaitung vorliegender Erfindung
ist es möglich aus dem zur Projektion bereiten Kartenbereich noch einen speziellen
Ausschnitt je nach gewünschter Stärke zu vergrößern, wobei ein Stellelement 14 vorgesehen
sein kann, welches nach Art eines Steuerknüppels in sämtliche beliebigen Richtungen
bewegt werden kann und eine mechanische Verbindung zum Filmhalter und/oder zum optischen
System 1 aufweist. Es ist daher möglich, durch entsprechende Betätigung des Steuerknüppel-Stellhebels
14 einen gewünschten Ausschnitt des projizierten Kartenm ate rialbe reichs no ch
genauer darzustellen, nämlich zunächst etwa in Bildmitte zu rücken und dann durch
Verstellen de-s optischen Systems, welches -auch elektronisch durch Drucktasten
15 im Bereich der Tastatur 16 der zentralen Steuereinheit möglich ist, herauszuvergrößern,
zur Erzielung einer bes seren- Übersicht des projezierten Kartenmaterials.
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Ferner ist es möglich, durch einen weiteren Steuerknüppel-Stellhebel,
der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, etwa in den proji zierten Kartenmaterialbereich
einen Pfeil oder einen sonstigen Markierungsfleck einzuprojizieren derart, daß der
gegenwärtige Standort erkennbar ist. Auf diese Weise gewinnt man einen besonders
schnellen Überblick über die gegenwärtige Position. Die Einproji zierung des Hinweispunktes
auf die gegenwärtige Position kann beispielsweise auch vom Beifahrer vorgenommen
werden, wie sich überhaupt die-beschriebene Projektionseinrichtung auch besonders
gut durch den Beifahrer verwenden
und benutzen läßt, der dem Fahrer
dann beispielsweise nur ganz kurze Hinweise auf den weiteren Richtungsverlauf zu
geben braucht, wobei der Führer des Kraftfahrzeugs nur ganz kurzauf die Projektion
des Straßenverlaufs zu schauen braucht.
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Es liegt innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens, daß die Mattscheibe
6, wenn sie als endgültige Darbietungsform des projezierten Kartenmaterials dient,
auch in das Armaturenbrett integriert sein kann.
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Schließlich ist es möglich, daß der Benutzer des Kraftfahrzeugs und
damit der Projektionseinrichtung etwa vor Fahrtantritt sich das Kartenmaterial in
einer von ihm selbst gewünschten Weise zusammenstellt, etwa derart, daß er selbst
durch einen geeigneten Markierungsgeber im Kartenmaterial bestimmte Bereiche durchlaufend
mit Nummern in der jeweils gewünschten Code-Form markiert und dann diese Nummern,
etwa 1 bis 10, in jeweiligen Zeitabständen, wenn der neue Kartenausschnitt erreicht
ist, in die Tastatur der Steuereinheit eingibt. Es ist aber auch möglich, daß sich
der Benutzer die üblicherweise an dem Filmmaterial schon vorhandenen Code-Bezeichnungen
merkt und in der Abfolge seiner Reise so gestaffelt notiert, daß zu bestimmten Zeitpunkten,
etwa bei Überschreitung bestimmter Grenzbereiche der jeweils neue und nunmehr gültige.
Kartenausschnitt eingegeben wird und zur Projektion gelangt.
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Dabei kann die Steuereinheit 12 so ausgebildet sein, daß sie den Kartenausschnitt
entweder ständig zur Projektion bringt oder nur
dann, wenn auf
einen bestimmten Knopf gedrückt wird, wenn also der Benutzer effektiv zur Orientierung
das gespeicherte Kartenmaterial anschauen möchte. Die Zeitdauer der Darbietung auf
der Mattscheibe und/oder eingespiegelt in die Windschutzscheibe kann dabei individuell
durch Betätigung eines Drehknopfes 17 noch variiert werden.