DE3444944A1

DE3444944A1 - Kartengeraet

Info

Publication number: DE3444944A1
Application number: DE19843444944
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr.-Ing. 6922 Meckesheim Rogge
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1983-12-22
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1985-07-11
Also published as: DE3444944C2

Description

TELDIX GmbH

Postfach 10 56 08 Grenzhöfer Weg 36

D-6900 Heidelberg 1

Heidelberg, 7. Dez. 1984 PT-Vo/kn E-564 IP

Kartengerät

Die Erfindung betrifft ein Kartengerät insbesondere zur Darstellung der Position eines Fahrzeugs in einer Landkarte und/oder von Navigationsinformationen, enthaltend eine ebene Fläche zum Einlegen der Landkarte oder eines Landkartenteils und über die Landkarte bewegbare Mittel zur Anzeige innerhalb eines Rahmens.

Aus der DE-OS 29 38 483 ist ein solches Kartengerät bekannt. Dieses enthält im Rahmen eine transparente Scheibe, hinter welcher sich Linienelemente befinden. Die Linienelemente sind auf zwei zueinander orthogonal stehenden Streifen angeordnet. Diese Streifen bestehen aus Acrylglas und weisen die Linienelemente in eingravierter Form auf. Mit einem bzw. zwei Seilzugantrieben und Antriebsmotoren können die Linienelemente innerhalb des Rahmens auf jede beliebige Stellung bewegt werden.

Solche Antriebsmotoren und Seilzugantriebe sind zwar sehr genau und zuverlässig, zeigen jedoch einen hohen Aufwand an mechanischen Komponenten. Außerdem ist das Bewegen der Linienelemente zu bestimmten Punkten, beispielsweise zum Abspeichern der Daten dieser Punkte,

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recht zeitaufwendig, da die Antriebsmotoren - insbesondere Schrittmotoren - nur eine relativ langsame Bewegung zulassen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kartengerät zu schaffen, das möglichst wenig mechanisch bewegliche Teile aufweist und das zum Verändern der Anzeige kurze Zeitspanne benötigt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Mittel zur

Anzeige ein Flüssigkristallmedium oder ein elektrochromes Medium ist, welches sich zwischen zwei ebenen, wenigstens teilweise durchsichtigen Platten befindet und die Platten mit 1inienförmigen Elektroden versehen sind.

Ein Flüssigkristall- oder E]ektrochrommedium hat den Vorteil elektronisch angesteuert zu werden, um an beliebigen Stellen ein gewünschtes Bildmuster zu erzeugen. Die Zeit zum Verschieben oder Verändern des Bildmusters ist gegen über der mechanischen Anzeige wesentlich geringer. Me chanisch bewegte Bauteile werden keine mehr benötigt.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, eine LCD-Anzeigeeinheit zu verwenden, die in Verbindung mit einem Polarisationsfilter eine gute Kontrastwirkung erzielt. Diese kann auch im Multiplexbetrieb angesteuert werden. Vorteilhaft wirkt sich auch die geringe Leistungsaufnahme der LCD-Anzeige bei Verwendung in Kartengeräten aus, da eine kabelunabhängige Stromversorgung möglich ist. Alternativ hierzu ist ein Flüssigkristallmedium mit Guest-Host-Zellen möglich. Den Flüssigkristallen sind hierbei Farbmoleküle angelagert, wobei durch das Verhalten der Kristalle ein Polarisationsfilter und damit eine Abdunklung der Kartenfläche entfällt. Die nadeiförmigen

Kristalle sind im Normalzustand senkrecht zur Platten-

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oberfläche ausgerichtet und damit von oben nahezu unsichtbar. Durch Veränderung der Elektrodenspannung erfolgt eine Drehung der Kristalle um 90° und damit durch die vergrößerte sichtbare Oberfläche eine vollständige Abdunklung des darunter liegenden Bereichs.

Bei Verwendung eines elektrochromen Mediums sind die Elektroden (beispielsweise InSnC^) ⁱⁿ vorteilhafter Weise mit porösen Wolframoxyd beschichtet. Als Elektrolyt wird dann Lithiumperchlorat, welches in Propylenkarbonat gelöst ist, verwendet.

Durch beliebige Elektrodenform können Symbole oder Linien dargestellt werden. Weiterbildungsgemäß wird vorgeschla gen, zur Bildung eines den Standort oder einen beliebi gen Punkt anzeigende Markierung linienförmige Elektroden auf den das Fl üssigkristallmedium einschließenden durchsichtigen Platten aufzubringen. Die Elektroden der oberen Platte sind dabei rechtwinklig zu denen der unteren Platte angeordnet. Durch Ansteuerung je einer Elektrode in der oberen und in der unteren Platte läßt sich ein Fadenkreuz erzeugen, dessen Kreuzungspunkt die Markierung darstellt. Der Rasterabstand der Elektroden ist dabei so gewählt, daß die max. mögliche Auflösung er reicht wird. Beispielsweise kann der Rasterabstand 0,5 mm betragen was bei einem Landkartenmaßstab von 1:50 000 einen Weg von 25 m entspricht.

Durch Ansteuerung der Elektroden mit bestimmten Spannungen, die in der Nähe der Schwellenspannung der Flüssig kristalle liegen, kann auch nur einer oder mehrere Kreuzungspunkte dargestellt werden.

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Neben der Darstellung von Linien können auch besondere Symbole, Zeichen, Hinweise u.a. innerhalb des Rahmens mit der Flüssigkristallanzeige dargestellt werden. Hierzu sind die entsprechenden Elektroden auszubilden. 5

Die Anzeige der Position eines Fahrzeugs auf einer Landkarte erfordert während der Fahrt einen Navigationsrechner. Dieser erhält den vom Fahrzeug zurückgelegten Weg und die Fahrtrichtung mittels Sensoren, wie z.B. Weggeber und Kurskreisel. Bei längerer Fahrt entsteht durch systembedingte Fehler der Sensoren oder durch andere Einflüsse ein Anzeigefehler, der von Zeit zu Zeit beispielsweise anhand bekannter Geländepunkte korrigiert werden muß. Um diese Fehler sichtbar zu machen, d.h. um der Bedienperson eine mögliche Abweichung der angezeigten zur tatsächlichen Position anzuzeigen, wird weiterbildungsgemäß vorgeschlagen, die Markierung mit größer werdendem Fehler zu verbreitern, d.h. mehrere nebeneinanderliegende Linien anzusteuern und damit den Unsicher- heitsbereich in der Anzeige sichtbar zu machen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in Draufsichtdarstellung ein Kartengerät, Fig. 2 die Seitenansicht eines Kartengeräts,

Ein Kartengerät verarbeitet die von einer Navigationsanlage ermittelten Daten über Kursrichtung und zurückgelegten Weg eines Fahrzeugs. Auf einer Karte zeigt das Gerät durch eine Markierung dem Navigator bzw. Fahrer aufgrund dieser Daten fortlaufend den Standort an.

Das in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Kartengerät besteht aus einem Gehäuse 1 und einer mit diesem über einen

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Gelenkmechanismus 2 drehbar verbundenen Deckplatte 3. Zum Einlegen einer Karte oder eines Kartenblatts 4 wird die Deckplatte 3 angehoben und das Kartenblatt in den Raum 5 zwischen Gehäuse 1 und Deckplatte 3 gelegt und durch Schließen der Deckplatte 3 fixiert. Am oberen Bereich des Gehäuses 1 sind mehrere Bedienelemente angeordnet wie z.B. eine Maßstabsverstellung 6 mit Anzeige des eingestellten Maßstabs, ein Tastenfeld 7 zur Verschiebung der Markierung, ein Helligkeitsregler 8 u.a. Über ein hier andeutungsweise dargestelltes Verbindungskabel 9 ist das Kartengerät an die Navigationsanlage angeschlossen.

In der Deckplatte befinden sich innerhalb des Sichtfen-

sters, in dem die Karte sichtbar ist, eine LCD-Anzeigefläche, bestehend aus zwei mit Polarisationsfilter versehenen Scheiben, zwischen denen sich das Flüssigkristallmedium befindet. Auf den Scheiben sind Elektroden als Strichraster aufgebracht. Beide Strichmuster sind gleich.

Die Scheiben werden jedoch so angeordnet, daß die Striche der einen Scheibe orthogonal zu denen der anderen Scheibe stehen. Zur Standortdarstellung werden alle Streifenelektroden einer Scheibe mit gleichem Potential angesteuert, bis auf den Streifen, der eine Linie der als Fa- denkreuz 10 wirkenden Markierung bilden soll. In gleicher Weise wird mit den Elektroden der anderen Scheibe verfahren. Dabei müssen die beiden Streifen des Fadenkreuzes das gleiche Potential haben. Damit besteht zwischen den beiden Fadenkreuzstreifen und allen Gegen elektroden eine Potentialdifferenz. Die Fadenkreuzstrei fen erscheinen dunkel, außer an der Stelle, an denen sich die Streifen überkreuzen. Damit bleibt die Position 11 sichtbar. Die Streifen sind in dem Ausführungsbeispiel in einem Abstand von 0,5 mm angeordnet, wodurch eine aus reichend hohe Auflösung erreichbar ist. Zwischen den

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Flüssigkristallanzeigen und der Landkarte ist eine Beleuchtungsscheibe angeordnet, die eine Benutzung des Kartengerätes auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen ermöglicht und den Lichtverlust durch die Polarisationsfilter teilweise ausgleicht.

Durch Ansteuerung mehrerer Elektroden gleichzeitig ist ferner noch die Anzeige eines Ziel- bzw. Startpunktes oder anderer wichtiger Punkte möglich. Innerhalb des Anzeigefeldes können auch beliebige Zeichen vorgesehen sein, die beispielsweise die Position in Koordinatenwerten angeben oder auch Bedienhinweise enthalten.

Bei der Anwendung einer elektrochromen Anzeige sind die Elektroden auf den Scheiben ebenfalls als Streifen ausgebildet. Die Elektroden bestehen aus InSnÜ2 ^{und sind} auf die Glasplatten aufgedampft. Die Elektroden sind mit einer porösen Wolframoxydschicht (WO3) versehen. Das Wolframoxyd ist mit einem Elektrolyten (Lithiumperchlorat in Propylenkarbonat gelöst) umgeben. Alle Medien sind durchsichtig. Wenn an zwei Elektroden eine Gleichspannung gelegt wird, wandern Li⁺- und H⁺-Ionen zu der negativen Elektrode, lagern sich dort an das WO₃ an und bewirken eine intensive Blaufärbung. Wird die Spannung umgepolt so erhält die gefärbte Elektrode positives Potential gegenüber einer anderen Elektrode, sie wird entfärbt und die negative Elektrode färbt sich. Nach Abschalten der Spannung bleibt die Färbung über Tage erhalten. Mit anderen Materialien können andere Färbungen erzielt werden.

Zum Ionentransport ist eine Ladung von 4 mC je cm zu färbende Fläche erforderlich. D.h., bei einer Einschaltzeit von 1 s muß ein Strom von 4 mA fließen.

Aus der Funktionsweise ergibt sich der für den Anwender wichtigste Unterschied gegenüber der LCD-Anzeige: Während

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bei der LCD-Anzeige die Kontraständerung durch eine Drehung des polarisierten Lichtes bei anliegender Spannung bewirkt wird, wird hier durch einen Ionenstrom die negative Elektrode gefärbt. 5

Vorteile der elektrochromen Anzeigetechnik sind ein hoher Kontrast, die Speichereigenschaften und ein weiter Temperaturbereich. Außerdem ist durch den Einsatz eines festen Elektrolyten eine einfache Herstellung möglich.

Um die Schaltgeschwindigkeit zu erhöhen, kann die Wolframoxydschicht schmaler als die Elektrode gestaltet werden. Die Positionsmarke oder Markierung als Schnittpunkt der angesteuerten waagrechten und senkrechten Streifen kann optisch dadurch besonders hervorgehoben werden, daß stets 2 oder 3 parallele Elektroden gleichzeitig angesteuert und damit gefärbt sind.

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Claims

- / - E-564 IP Patentansprüche

1. Kartengerät, insbesondere zur Darstellung der Position eines Fahrzeugs in einer Landkarte und/oder von Navigationsinformationen, enthaltend eine ebene Fläche zum Einlegen der Landkarte oder eines Land kartenteils und über die Landkarte bewegbare Mittel zur Anzeige innerhalb eines Rahmens, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Anzeige ein Flüssigkristallmedium ist, welches sich zwischen zwei ebenen und durchsichtigen Platte befindet und die Platten mit 1inienförmigen Elektroden versehen sind.

2. Kartengerät, insbesondere zur Darstellung der Position eines Fahrzeugs in einer Landkarte und/oder von Navigationsinformationen, enthaltend eine ebene Fläche zum Einlegen der Landkarte oder eines Landkartenteils und über die Landkarte bewegbare Mittel zur Anzeige innerhalb eines Rahmens, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Anzeige ein elektrochromes Medium ist, welches sich zwischen zwei ebe- nen und durchsichtigen Platte befindet, wobei die

Platten mit linienförmigen Elektroden versehen sind.

3. Kartengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristallmedium bei Anlegen einer Spannung an einer oder mehreren Elektroden in Verbindung mit als Polarisationsfilter ausgebildeter Platten nach Art einer LCD-Anzeige das einfallende Licht absorbiert.

4. Kartengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkristallmedium aus Guest-Host-Zellen besteht, denen Farbmoleküle angelagert sind und die bei Anlegen einer Spannung an eine oder mehreren Elektroden eine Anzeige bilden.

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5. Kartengerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit porösem Wolframoxyd beschichtet sind und als Elektrolyt Lithiumperchlorat in Propylenkarbonat gelöst ist.

6. Kartengerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Wolframoxydschicht näherungsweise 1/3 der Breite der Elektrode entspricht.

7. Kartengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden derart angeordnet sind, daß Kreuzungspunkte an nahezu beliebigen Stellen innerhalb des Rahmens dargestellt werden können.

8. Kartengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Rahmens eine Anzahl von alphanumerischen Zeichen darstellbar sind zur Anzeige von Zahlenwerten, Hinweisen o.a.

9. Kartengerät, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anzeige der Position eines Fahrzeugs mit den Anzeigemitteln aufgrund der

Variation und/oder der absorbierenden Fläche die

wahrscheinliche Genauigkeit der Positionswiedergabe ersichtlich ist.

10. Kartengerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verringerung der Genauigkeit die ab sorbierende Fläche vergrößert wird.

11. Kartengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Flüssig kristallanzeige und der Landkarte eine Bleuchtungs- zwischenscheibe angeordnet ist.

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