DE3222285C2 - Positionsanzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Ein Reisestandort-Sichtanzeigegerät hat eine Sichtanzeigeeinheit wie ein Kathodenstrahlröhren-Sichtgerät zur Darstellung eines Abfahrtsorts und eines Zielorts eines Fahrzeugs sowie des Reisestandorts bzw. Fahrwegs des Fahrzeugs von dem Abfahrtsort zu dem Zielort auf einer Koordinaten-Anzeigefläche eines Bildschirms der Sichtanzeigeeinheit. Der Bildschirm wird vier Quadranten zugeteilt, von denen als Anzeigequadrant derjenige gewählt wird, dem der Zielort zugehört. Der Anzeigequadrant wird auf nahezu dem ganzen Bereich der Koordinaten-Anzeigefläche abgebildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Positionsanzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Fahrtstrecken-Meßwertgeber zur Ermittlung der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrecke, einem Richtungsmeßwertgeber zur Ermittlung der Fahrtrichtung und einem von einer Anzeigesteuereinrichtung gesteuerten Sichtgerät mit einem koordinatenabhängigen Anzeigebereich zur Anzeige der von den Ausgangssignalen des Fahrtstrekken-Meßwertgebers und des Richtungsmeßwertgebers bestimmten laufenden Fahrzeugposition.

Aus der JP-OS 52-28 355 ist eine Positionsanzeigeeinrichtung dieser Art für Fahrzeuge bekannt, bei der die laufende Positionsanzeige eines Fahrzeugs unterschiedlichen Landkartendarstellungen überlagert werden kann. Die hierzu erforderliche Angleichung der vom Fahrtstrecken-Meßwertgeber und Richtungsmeßwertgeber des Fahrzeugs abgegebenen Ist-Meßwerte an den jeweils verwendeten Landkarten-Maßstab erfolgt mit Hilfe einer speziellen Impulsgeneratorschaltung, die diese Angleichung für die Anzeige ausgehend von einem vorher einzugebenden Ausgangspunkt ermöglicht. Eine solche Positionsanzeige ist jedoch häufig nur sehr ungenau auswertbar, da der geringe zur Verfugung stehende Anzeigebereich des Sichtgerätes insbesondere bei Einbeziehung größerer Kartenbereiche keine Detaildarstellungen zuläßt.

Weiterhin ist aus der GB-PS 14 58 150 eine Radar-Kursanzeige insbesondere zur Schiffsnavigation bekannt, bei der ausgehend von der laufenden Position ein mathematisches Simulationsmodeil für eine Kursvorhersage unter Einbeziehung von Parametern, wie derzeitige Fahrtgeschwindigkeit und Fahrtrichtung, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Einstellung der Steuerelemente usw. erstellt und in Form einer für eine vorgegebene zukünftige Zeitdauer wahrscheinlichen Kurslinie angezeigt wird, die z. B. in Gefahrenfällen, wie einer drohenden Kollision mit Hindernissen, eine rechtzeitige Kursänderung ermöglichen soll. Bei einer derartigen Kursanzeige ist das vorstehend genannte Problem einer relativ begrenzten Anzeigegenauigkeit jedoch ebenfalls gegeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Positionsanzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art tür ein Fahrzeug derart auszugestalten, daß zur Erzielung einer möglichst deutlich erkennbaren Anzeige eine optimale Ausnutzung des koordinatenabhängigen Anzeigebereiches des Sichtgerätes gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß steht die Anzeigesteuereinrichtung somit mit einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Entfernungs- und Richtungsdaten eines anzusteuernden Bestimmungsortes sowie einer Speichereinrichtung zur Speicherung einer Anzahl verschiedenartiger Kooidinaten-Maßstabsdaten in Wirkverbindung, wobei der koordinatcnabhangige An/eigebcreich des Sichi^orätcs einen Quadrantcn-Anzeigebercich mit in den vier Quadrantenecken angeordneten jeweiligen Koordinatenursprungspunkten aufweist. Hierbei kann durch die Anzeigesteuereinrichtung in Abhängigkeit von den eingegebenen Richtungsdatendes Bestimmungsortes der die-

sem jeweils zuzuordnende und anzuzeigende Quadrant mit dem zugehörigen Koordinatenursprungspunkt und in Abhängigkeit von den eingegebenen Entfernungsdaten des Bestimmungsortes ein maximaler Anzeigemaßstab aus den gespeicherten Koordinaten-Maßstabsdalen bestimmt werden, so daß die laufende Position des Fahrzeugs ausgehend vom jeweils festgelegten Koordinatenursprungspunkt in Verbindung mit dem anzusteuernden Bestimmungsort im gewählten Anzeigemaßstab darstellbar ist.

Auf dipse Weise kann somit aus vier Anzeigequadranten, in die der koordinatenabhängige Anzeigebereich des Sichtgerätes aufteilbar ist, in Abhängigkeit vom jeweils anzusteuernden Bestimmungsort ein relevanter Quadrant allein auf der Basis der eingegebenen Richtungsdaten des Bestimmungsortes automatisch ausgewählt und dadurch der zur Verfügung stehende Koordinaten-Anzeigebereich durch Vergrößerung auf einen Einzelquadranten bereits ohne jegliche Eingabe eines Ausgangspunktes automatisch optimier; werden. Darüber hinaus erfolgt jedoch eine von der eingegebenen Entfernung des Bestimmungsortes abhängige zusätzliche Optimierung des Anzeigemaßstabs und damit eine weitere maximale Anzeigevergrößerung im Rahmen des bereits vorgegebenen Richtungsquadranten. Insbesondere erübrigt sich in beiden Fällen die eine wesentliche Fehlerquelle darstellende Manuelleingabe des Ausgangsortes, da dieser bereits durch einfache Richtungseingabe des Bestimmungsortes als zugehöriger Koordinatenursprungspunkt des in Betracht gezogenen Einzelquadranten automatisch festgelegt ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Positionsanzeigeeinrichtung in Form eines Blockschaltbildes,

F i g. 2 die Anzeigebereiche eines bei der Positionsan-Zeigeeinrichtung gemäß F i g. 1 verwendeten Sichtgerätes,

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Quadrantenaufteilung und

F i g. 4,5,6 rind 7 Ablaufdiagramme üir Veranschaulichung der Funktionsweise der Positionsanzeigeeinrichtung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Positionsanzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug in Form eines Blockschallbildes schematisch dargestellt.

Eine Kathodenstrahlröhre bzw. Bildröhre dient als Sichtgerät 10 zur Positionsanzeige. Zur Steuerung des Sichtgerätes 10 weist eine Anzeigesteuereinrichtung 12 einen eine Zentraleinheit (CPU), einen Festspeicher (ROM) und einen Schreib/Lesespeicher (RAM) enthaltenden Mikrorechner 14, Speichereinrichtungen in Form eines Festspeichers 18 und eines Direktzugriffsspeichers 16 sowie eine zwischen den Mikrorechner 14 und den beiden Speichereinrichtungen 16 und 18 angeordnete Schnittsteilenschaltung 20 auf. Mit dem Mikrorechner 14 ist ferner ein Richtungsmeßwertgeber 22 zur Ermittlung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs verbunden, dessen Richtungsmeßsignal 100 dem Mikrorechner 14 über einen Decodierer 28 zugeführt wird. Ferner ist ein Fahrtstrecken-Meßwertgeber 24 in Form eines Geschwindigkeitsmeßfühlers ^ur Ermittlung der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrecke vorgesehen, dessen Streckenmeßsignal 102 dem Mikrorechner 14 direkt zugeführt wird. Ein Tastenfeld 26 dient zur Eingabe von Instruktionen, die als Instruktionsdaten 104 dem Mikrorechner 14 über einen Decodierer 30 zugeführt werden. Die Bildröhre des Sichtgerätes 10 wird über eine Bildröhren-Steuerschaltung 32 gesteuert, die wiederum vom Mikrorechner 14 angesteuert wird.

Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Aufteilung der Anzeigebereiche des Sichtgerätes 10. Gemäß F i g. 2 ist der Bildschirm des Sichtgerätes 10 in vier Bereiche aufgeteilt. Ein oberer linker Bereich stellt einen Kursanzeigebereich 200 dar, während ein oberer mittlerer Bereich als Informationsanzeigebereich 300, ein oberer rechter Bereich als Streckenanzeigebereich 400 und ein unterer Bereich als koordinatenabhängiger Anzeigebereich 500 in Form eines Quadranten-Anzeigebereichs ausgebildet sind. Im Kursanzeigebereich 200 wird die Fahrtrichtung des Fahrzeugs dargestellt, wobei die Nord-Richtung als Aufwärtsrichtung im Anzeigebereich festgelegt ist und der die Fahrtrichtung angebende jeweilige Kurswinkel des Fahrzeugs üivch einen Pfeil angezeigt wird. Diese Anzeige erfolgt in Abhängigkeit vom Richtungsmeßsigna! 100 des Richtungsmeßwertgebers 22.

Im Informationsanzeigebereich 300 werden die Distanz eine gewählten Streckenabschnitts oder andere verschiedenartige Angaben angezeigt, und zwar in Abhängigkeit von über das Tastenfeld 26 eingegebenen Instruktionen und den daraus resultierenden Instruktionsdaten 104.

Im Streckenanzeigebereich 400 werden die von einem Ausgangsort jeweils zurückgelegte Fahrtstrecke des Fahrzeugs und/oder die noch verbliebene Restentfernung zu einem Bestimmungsort angezeigt.

Im koordinatenabhängigen Anzeigebereich 500 werden Koordinatenachsen X und Y in Verbindung mit dem Ausgangsort, dem Bestimmungsort und der laufenden Position des Fahrzeugs angezeigt. Hierbei wird mittels der Anzeigesteuereinrichtung 12 in Abhängigkeit von über das Tastenfeld 26 eingegebenen Richtungsdaten de- Bestimmungsortes ein dem Bestimmungsort zuzuordnender Quadrant für die Anzeige im koordinatenabhängigen Anzeigebereich 500 ausgewählt, wobei gemäß Fig.3 der Ausgangsort in den Koordiuatenursprung 0 gelegt und als Nordrichtung die Positivrichtung der Ordinate sowie als Ostrichtung die Positivrichtung der Abszisse gewählt werden. Auf diese Weise befindet sich der Bestimmungsort gemäß F i g. 3 in einem ersten Quadranten I, einem zweiten Quadranten II, einem dritten Quadranten III oder einem vierten Quadranten IV. Der Quadrant, dem der jeweilige Bestimmungsort zuzuordnen ist. wird als Quadranten-Anzeigebereich ausgewählt und im Koordinatenabhängigen Anzeigebereich 500 in der in F i g. 2 veranschaulichten Weise abgebildet. Wenn der erste Quadrant I. der zweite Quadrant II, der dritte Quadrant IM bzw. der vierte Quadrant IV ausgewählt ist, entspricht somit der Koordinatenursprungspunkt 0 jeweils einem in einer Quadrantenecke des kerdinatenabhängigen Anzeigebereichs 500 befindlichen Punkt A. B. C bzw. D gemäß Fig. 2, d. h., bei einem im Quadranten I, II, 111 bzw. IV befindlichen Bestimmungsort wird jeweils der Ausgangsort im Punkt A. B, C bzw. D gemäß F i g. 2 angezeigt.

Bei diesem Ausführupgsbeispiel der Positionsanzcigeeinrichtung wird der jeweils gewählte Quadrant gemäß Fig. 2 im wesentlichen im gesamten koordinatenabhängigen Anzcigcbcreich 500 angezeigt, während an den angezeigten Quadranten angrenzende Teile der

drei nicht gewählten Nachbarquadranten zusätzlich in Randzonen des koordinatenabhängigen Anzeigebereiches 500 angezeigt werden, wie dies F i g. 2 ebenfalls zu entnehmen ist. Auf diese Weise läßt sich verhindern, daß die Positionsanzeige ausfällt, falls sich das Fahrzeug /.. B. aufgrund von Umwegen aus dem gewählten Anzeigequadranten hinaus- und in einen nicht gewählten Nachbarquadranten hineinbewegt.

Im Festspeicher 18 der Anzeigesteuereinrichtung 12 sind für Abszisse und Ordinate eine Vielzahl verschiedener Koordinaten-Maßstabsdaten abgespeichert, aus denen in Abhängigkeit von den eingegebenen Entfernungsdaten des Bestimmungsortes jeweils ein maximaler Anzeigemaßsiab. der noch die Darstellung des Bestimmungsortes im koordinatenabhängigen Anzeigebereich 500 erlaubt, bestimmbar ist. so daß die laufende Position des Fahrzeugs ausgehend vom festgelegten Koordinatenursprungspunkt in Verbindung mit dem anzusteuernden Bestimmungsort in diesem gewühlten Anzeigemaßstab darstellbar ist. worauf nachstehend näher eingegangen wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Positionsanzeigeeinrichtung können Abszisse und Ordinate in gleichen Maßstabseinteilungen mit Bereichsendwerten von lkm. 3 km. 5 km. IO km. 15 km. 20 km. 50 km und 100 km dargestellt werden, die im Festspeicher 18 der Anzeigesteuereinrichtung 12 vorgespeichert sind. Wenn über das Tastenfeld 26 Richtungsdaten und Entfernungsdaten eines Bestimmungsortes in den Mikrorechner 14 eingegeben werden, vergleicht der Mikrorechner 14 zunächst einen Abszissen-Absolutwert der Entfernung des Bestimmungsorts mit einem Ordinalen-Absolutwert der Entfernung des Bestimmungsorts. Da gemäß F i g. 2 die Abszisse länger als die Ordinäre ist, wird die Ordinaten-Entfernung des Bestimmungsorts mit einem bestimmten Faktor multipliziert. Der Mlikrorechner 14 wählt nun den größeren Wert aus und vergleicht ihn — beginnend mit dem kleinsten Bereichsendwert — aufeinanderfolgend mit den Bereichsendwerten für die entsprechende Achse. Hierbei wird derjenige Bereichsendwert ermittelt und ausgewählt, der zuerst die Absolutentfernung zum Bestimmungsort überschreitet. Gemäß diesem ermittelten Bereichsendwert erfoigt sodann die Darstellung von Abszisse und Ordinate im koordinatenabhängigen Anzeigebereich 500.

Hierbei können durch entsprechende Betätigung des Tastenfelds 26 eine Hinweg-Betriebsart und eine Rückweg-Betriebsart gewählt werden.

Bei der Hinweg-Betriebsart werden die laufende Position des Fahrzeugs vom Ausgangsort zum Bestimmungsort angezeigt und die erhaltenen Positionsdaten im Direktzugriffsspeicher 16 (oder auf einem Magnetband) abgespeichert, während bei der Rückweg-Betriebsart die gespeicherte Fahrtstrecke auf dem Sichtgerät 10 dargestellt und die !aufende Rückweg-Position vom Bestimmungsort zum Ausgangsort bzw. die Fahrtstrecke zwischen Ausgangsort und Bestimmungsort mit einer überlagerten Positionsdarstellung angezeigt werden, wobei die Ortsangaben und Fahrtstrecken nach Erfordernis gespeichert werden können.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5. 6 und 7 näher auf die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels der Positionsanzeigeeinrichtung eingegangen.

Zu Beginn wird eine Hinweg-Betriebstaste des Tastenfeldes 26 zur Wahl der Hinweg-Betriebsart betätigt und auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 10 die Eingabe der F.nifcrnungsdaten und Richtungsdaten des anzusteuernden Bestimmungsorts angezeigt.

Sodann wird das Tastenfeld 26 zur Eingabe der z. B. /.,·, km in nörtlicher und Le km in östlicher Richtung bezeichnenden Entfernungsdaten und Richtungsdaten in den Mikrorechner 14 betätigt, woraufhin die Anzeigesteuereinrichtung 12 den ersten Quadranten I mit dem zugehörigen Koordinatenursprungspunkt A als Ausgangsort für den koordinatenabhängigen Anzeigebereich 500 des Sichtgerätes 10 auswählt.

Der Mikrorechner 14 vergleicht soc'ann (Ulhl) ■ L\ mit /./. wobei In die Länge der positiven Seite der Ordinate und /»die Länge der positiven Seite der Abszisse bezeichnen. Ist der erstere Wert größer, vergleicht der Mikrorechner 14 den Weit Ls aufeinanderfolgend mit den Bereichsendwerten für die Ordinate, wobei der Vergleich mit dem kleinsten Bereichsendwert begonnen wird, und wählt schließlich denjenigen Bereirhsenclwert aus, der zuerst den Wert Ls übersteigt.
Sodann werden im koordinatenabhängigen Anzeigebereich 500 die Abszisse und die Ordinate mit dem Koordinatenursprungspunkt 0 im Punkt A abgebildet, wobei die Ordinate in einem Anzeigemaßstab gemäß dem gewählten Bereichsendwert angezeigt wird und die Abszisse den gleichen Anzeigemaßstab erhält. Der Koordinatenursprungspunkt bzw. Ausgangsort 0 im Punkt A und der Bestimmungsort weiden jeweils durch einen Leuchtpunkt dargestellt. Wenn die Entfernung L/ an der Abszisse größer ist. wird der Maßstab der Ordinate gleich dem Maßstab der Abszisse gewählt.

Die Positionsanzeigeeinrichtung ist damit anzeigebereit. Sobald sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, wird sodann im koordinatenabhängigen Anzeigebereich 500 eine laufende Positionsanzeige abgegeben.

Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel einer Positionsanzeige liegt der Bestimmungsort im ersten Quadranten I. Falls der Bestimmungsort im zweiten Quadranten II. im dritten Quadranten IiI oder im vierten Quadranten IV liegt, wird in entsprechender Weise der dem anzusteuernden Bestimmungsort jeweils zuzuord-

•»o nende Quadrant mit dem zugehörigen Koordinatenursprungspunkt und in Abhängigkeit von den eingegebenen Entfernungsdaten des Bestimmungsortes ein maximaler Anzeigemaßstab aus den gespeicherten Koordinaten-Maßstabsdaten bestimmt, so daß die laufende Position des Fahrzeugs ausgehend vom festgelegten Koordinatenursprungspunkt in Verbindung mit dem anzusteuernden Bestimmungsort im gewählten Anzeigemaßstab darstellbar ist.
Auf diese Weise kann somit der Anzeigequa^'ant, dem der jeweilige Bestimmungsort zuzuordnen ist. im wesentlichen auf der gesamten Fläche des koordinatenabhängigen Anzeigebereiches 500 dargestellt werden, so daß die Fahrzeugbewegung in vergrößertem Maßstab anzeigbar ist, der sich durch Wahl eines unter Berücksichtigung einer noch möglichen Anzeige des Bestimmungsorts maximalen Anzeigemaßstabs weiter steigern läßt. Durch Anzeige von angrenzenden Teilen der Nachbarquadranten in den Randzonen des koordinatenabhängigen Anzeigebereichs 500 kann die Positionsanzeige des Fahrzeugs darüber hinaus auch dann aufrecht erhalten werden, wenn sich das Fahrzeug in gewissem Umfang aus dem jeweiligen Anzeigequadranten herausbewegt.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Positionsanzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Fahrtstrecken-Meßwertgeber zur Ermittlung der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtstrekke, einem Richtungsmeßwertgeber zur Ermittlung der Fahrtrichtung und einem von einer Anzeigesteuereinrichtung gesteuerten Sichtgerät mit einem koordinatenabhängigen Anzeigebereich zur Anzeige der von den Ausgangssignalen des Fahrtstrecken-Meßwertgebers und des Richtungsmeßwertgebers bestimmten laufenden Fahrzeugposition, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigesteuereinrichtung (12, 14) mit einer Eingabeeinrichtung (26) zur Eingabe von Entfernungs- und Richiungsdaten eines anzusteuernden Bestimmungsortes sowie einer Speichereinrichtung (18) zur Speicherung einer A.nzahl verschiedenartiger Koordinaten-Maßstabsdaten in Wirkverbindung steht daß der koordinatenabhängige Anzeigebereich (500) des Sichtgerätes (10) einen Quadranten-Anzeigebereich (Fig. 2, X. X, Y, Y) mit in den vier Quadrantenecken angeordneten jeweiligen Koordinatenursprungspunkten (F i g. 2, A. B. C, D) aufweist, und daß durch die Anzeigesteuereinrichtung (12, 14) in Abhängigkeit von den eingegebenen Richtungsdaten des Bestimmungsortes der diesem jeweils zuzuordnende und anzuzeigende Quadrant (F i g. 3,1, II, III. IV) mit dem zugehC.igen Koordinatenursprungspunkt (Fig.2, A, B, C, D) unrt in Abhängigkeit von den eingegebenen Entfernungsdaten des Bestimmungsortes ein maximaler Anzeigema^r;tab aus den gespeicherten Koordinaten-Maßstabsdaten bestimmbar sind, derart, daß die laufende Position des Fahrzeugs ausgehend vom festgelegten Koordinatenursprungspunkt in Verbindung mit dem anzusteuernden Bestimmungsort im gewählten Anzeigemaßstab darstellbar ist.

2. Positionsanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anzeigesteuereinrichtung (12, 14) Teile der an den jeweils angezeigten Quadranten angrenzenden Nachbarquadranten in zugehörigen Randzonen des koordinatenabhängigen Anzeigebereichs (500) darstellbar sind.

3. Positionsanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigesteuereinrichtung (12, 14) einen Direktzugriffsspeicher (16) zur Speicherung von aus den Ausgangssignalen (100, 102) des Richtungsmeßwertgebers (22) und des Fahrtstrecken-Meßwertgebers (24) abgeleiteten Fahrzeug-Positionsdaten aufweist, die in Abhängigkeit von einem über die Eingabeeinrichtung (26) erzeugbarem Leitsignal für eine Speicherdatenabhängige Fahrzeugpositionsanzeige auf dem Sichtgerät (10) auslesbar sind.

4. Positionsanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich= net, daß das Sichtgerät (10) einen Kursanzeigcbe- bo reich (200) zur Anzeige der jeweiligen Führt rieh tu ng des l'nhr/eugs in Abhängigkeit vom Ausgangssigmil

(100) des Richliingsinel3wertgebers (22) aufweist.

5. Positionsanzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß das Sichtgerät (10) einen Streckenanzeigebereich (400) zur Anzeige der vom Fahrzeug jeweils zurückgelegten Fahrtstrecke und/oder der jeweils verbliebenen Restentfernung zum Bestimmungsort in Abhängigkeit vom Ausgangssignal (102) des Fahrtstrecken-Meßwertgebers (24) aufweist