DE3444944C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kartengerät insbesondere zur Darstellung der Position eines Fahrzeugs in einer Land­ karte 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 be­ kannt. Dieses enthält im Rahmen eine transparente Schei­ be, hinter welcher sich Linienelemente befinden. Die Li­ nienelemente sind auf zwei zueinander orthogonal stehen­ den Streifen angeordnet. Diese Streifen bestehen aus Acrylglas und weisen die Linienelemente in eingravierter Form auf. Mit einem bzw. zwei Seilzugantrieben und An­ triebsmotoren 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, bei­ spielsweise zum Abspeichern der Daten dieser Punkte, recht zeitaufwendig, da die Antriebsmotoren - insbeson­ dere Schrittmotoren - nur eine relativ langsame Bewegung zulassen.

Weiter ist aus der DE-OS 21 63 684 ein Informationsträger für Projektionszwecke bekannt. Dieser Informationsträger besteht aus einer Kombination mindestens eines eine statische Informa­ tion tragenden ersten Trägers und mindestens eine dyna­ mische Information tragenden zweiten Trägers in ein und demselben Diapositiv, wobei der zweite Träger eine optisch aktivierbare flüssigkristalline Substanz ist, die zwischen zwei leichtdurch­ lässigen Platten angeordnet ist. Die Platten auf den der flüssig­ kristallinen Substanz zugewandten Oberflächen tragen matrixförmig angeordnete Elektroden.

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 und durchsichtigen Platten befindet, und daß die Plat­ ten mit linienförmigen Elektroden versehen sind.

Ein Flüssigkristall- oder Elektrochrommedium hat den Vor­ teil 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 Leistungs­ aufnahme 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 Verhal­ ten der Kristalle ein Polarisationsfilter und damit eine Abdunklung der Kartenfläche entfällt. Die nadelförmigen Kristalle sind im Normalzustand senkrecht zur Platten­ oberfläche ausgerichtet und damit von oben nahezu unsicht­ bar. Durch Veränderung der Elektrodenspannung erfolgt eine Drehung der Kristalle um 90° und damit durch die ver­ größerte sichtbare Oberfläche eine vollständige Abdunk­ lung des darunter liegenden Bereichs.

Bei Verwendung eines elektrochromen Mediums sind die Elektroden (beispielsweise InSnO₂) in vorteilhafter Weise mit porösem 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 Flüssigkristallmedium einschließenden durch­ sichtigen Platten aufzubringen. Die Elektroden der obe­ ren 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 Markie­ rung 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 Spannun­ gen, die in der Nähe der Schwellenspannung der Flüssig­ kristalle liegen, kann auch nur einer oder mehrere Kreuzungspunkte dargestellt werden.

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

Die Anzeige der Position eines Fahrzeugs auf einer Land­ karte erfordert während der Fahrt einen Navigationsrech­ ner. 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 Ein­ flüsse ein Anzeigefehler, der von Zeit zu Zeit beispiels­ weise 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 weiter­ bildungsgemäß vorgeschlagen, die Markierung mit größer werdendem Fehler zu verbreitern, d. h. mehrere nebenein­ anderliegende 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 Navigations­ anlage ermittelten Daten über Kursrichtung und zurückge­ legten 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 be­ steht aus einem Gehäuse 1 und einer mit diesem über einen 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 Be­ reich des Gehäuses 1 sind mehrere Bedienelemente ange­ ordnet wie z. B. eine Maßstabsverstellung 6 mit Anzeige des eingestellten Maßstabs, ein Tastenfeld 7 zur Ver­ schiebung der Markierung, ein Helligkeitsregler 8 u. ä. Über ein hier andeutungsweise dargestelltes Verbindungs­ kabel 9 ist das Kartengerät an die Navigationsanlage an­ geschlossen.

In der Deckplatte befinden sich innerhalb des Sichtfen­ sters, in dem die Karte sichtbar ist, eine LCD-Anzeige­ fläche, bestehend aus zwei mit Polarisationsfilter ver­ sehenen Scheiben, zwischen denen sich das Flüssigkristall­ medium 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 Schei­ be stehen. Zur Standortdarstellung werden alle Streifen­ elektroden einer Scheibe mit gleichem Potential ange­ steuert, 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 Schei­ be verfahren. Dabei müssen die beiden Streifen des Fa­ denkreuzes 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 Flüssigkristallanzeigen und der Landkarte ist eine Be­ leuchtungsscheibe angeordnet, die eine Benutzung des Kartengerätes auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen ermöglicht und den Lichtverlust durch die Polarisations­ filter 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 Koordinatenwer­ ten angeben oder auch Bedienhinweise enthalten.

Bei der Anwendung einer elektrochromen Anzeige sind die Elektroden auf den Scheiben ebenfalls als Streifen aus­ gebildet. Die Elektroden bestehen aus InSnO₂ 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 ge­ genüber einer anderen Elektrode, sie wird entfärbt und die negative Elektrode färbt sich. Nach Abschalten der Spannung bleibt die Färbung über Tage erhalten. Mit an­ deren Materialien können andere Färbungen erzielt werden. Zum Ionentransport ist eine Ladung von 4 mC je cm² zu färbende Fläche erforderlich. D. h., bei einer Einschalt­ zeit 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 bei der LCD-Anzeige die Kontraständerung durch eine Drehung des polarisierten Lichtes bei anliegender Span­ nung bewirkt wird, wird hier durch einen Ionenstrom die negative Elektrode gefärbt.

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

Um die Schaltgeschwindigkeit zu erhöhen, kann die Wolf­ ramoxydschicht schmaler als die Elektrode gestaltet wer­ den. 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 ange­ steuert und damit gefärbt sind.

Claims (11)

1. Kartengerät, insbesondere zur Darstellung der Posi­ tion 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 gekenn­ zeichnet, daß das Mittel zur Anzeige ein Flüssig­ kristallmedium ist, welches sich zwischen zwei ebe­ nen und durchsichtigen Platten befindet, und daß die Platten mit linienförmigen Elektroden versehen sind.

2. Kartengerät, insbesondere zur Darstellung der Posi­ tion 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 gekenn­ zeichnet, daß das Mittel zur Anzeige ein elektro­ chromes Medium ist, welches sich zwischen zwei ebe­ nen und durchsichtigen Platten befindet, wobei die Platten mit linienförmigen Elektroden versehen sind.

3. Kartengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flüssigkristallmedium bei Anlegen einer Spannung an einer oder mehreren Elektroden in Ver­ bindung mit als Polarisationsfilter ausgebildeten Platten nach Art einer LCD-Anzeige das einfallende Licht absorbiert.

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

5. Kartengerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit porösem Wolframoxyd be­ schichtet 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 sich überkreuzend angeordnet sind und daß Kreuzungspunkte an nahezu be­ liebigen Stellen innerhalb des Rahmens darstellbar sind.

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

9. Kartengerät, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anzeige der Position ei­ nes 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 gekennzeich­ net, daß bei Verringerung der Genauigkeit die ab­ sorbierende Fläche vergrößert ist.

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