DE4134508C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Navigationsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind verschiedene auf einem Fahrzeug angeordnete Navigationsvorrichtungen zur Anzeige der gegenwärti­ gen Position des Fahrzeugs auf einer mit reduziertem Maßstab auf einem Bildschirm dargestellten Straßen­ karte bekannt; eine typische Vorrichtung ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62-1 64 086 offen­ bart, die im Blockschaltbild nach Fig. 6 gezeigt ist.

In Fig. 6 ist ein Azimuthsensor 30 dargestellt, der den Erdmagnetismus erfaßt zur Bestimmung der Absolut­ richtung der Bewegung des Fahrzeugs. Ein Azimuthsen­ sor 31 bestimmt den relativen Azimuth mittels einer optischen Kreiselmessung. Ein Geschwindigkeits-Im­ pulssensor 32 erzeugt Wiederholungsimpulse entspre­ chend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und ein Ope­ rationsschalter 33 für den Fahrer dient zur Bestim­ mung einer anzuzeigenden Straßenkarte und so weiter. Ein externer Speicher 34 speichert verschiedene Stra­ ßenkarten und ein Verstärker 36 verstärkt ein Tonsi­ gnal, das von einem Mikroprozessor 29 empfangen wurde und eine Straßenkreuzung, ein Gebäude oder derglei­ chen darstellt und durch das der Fahrer mittels ei­ nes Lautsprechers 37 entsprechend informiert wird. Weiterhin erhält der Mikroprozessor 29 Signale von den Azimuthsensoren 30, 31, dem Geschwindigkeits-Impuls­ sensor 32 und dem Operationsschalter 33, und er steu­ ert den externen Speicher 34 und den Verstärker 36 und erzeugt dann ein Anzeigesignal, wodurch eine An­ zeigevorrichtung 35 eine Anzeige entsprechend dem vom Mikroprozessor 29 zugeführten Signal durchführt.

Es wird nun die Arbeitsweise der beschriebenen fahr­ zeuggebundenen Navigationsvorrichtung erläutert. Die vom Geschwindigkeits-Impulssensor 32 empfangenen Im­ pulse werden im Mikroprozessor 29 aufgespeichert, um den Fahrtweg des Fahrzeugs zu berechnen, und mittels des so berechneten Fahrtweges und der von den Azi­ muthsensoren 30 und 31 erzeugten Fahrtrichtungsdaten wird die gegenwärtige Position des Fahrzeugs be­ stimmt. Der Mikroprozessor 29 liest hiernach die Straßenkarten, verschiedene Fahrtbedingungen wie Straßenkreuzungen, Gebäude und dergleichen, und auch Abstandsdaten, die einen tatsächlichen Fahrtabstand je vorbestimmter Länge auf einer aus dem Speicher 34 ausgewählten Straßenkarten darstellen, und führt dann eine Anzeige auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 35 durch.

Mittels der vorbeschriebenen Arbeitsweise wird eine die gegenwärtige Position anzeigende Markierung 12 an einer vorbestimmten Stelle der Straßenkarte auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 35 dargestellt, wie in Fig. 7 gezeigt ist, und es wird der tatsächliche Ab­ stand berechnet an Hand der Maßstabsanzeige 13d, die einen tatsächlichen Abstand vorbestimmter Länge auf der angezeigten Straßenkarte wiedergibt, wodurch der Fahrer den tatsächlichen Fahrtabstand zu Zielpunkten wie Straßenkreuzungen, Gebäuden und dergleichen er­ kennen kann.

Bei der in der beschriebenen Weise ausgebildeten fahrzeuggebundenen Navigationsvorrichtung werden die Entfernungsangaben, die den reduzierten Maßstab einer Straßenkarte angeben, nur an einer vorbestimmten Stelle der Straßenkarte angezeigt, so daß dies nicht sehr wirkungsvoll für die Feststellung einer Entfer­ nung, beispielsweise von der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs zur Straßenkreuzung 14, ist und es dem Fahrer Mühe bereitet, die Entfernung auf einen Blick zu erfassen.

Aus der DE 38 42 179 A1 ist eine Navigationsvorrich­ tung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt, bei der der Maßstab der angezeigten Karten automa­ tisch abhängig von Parametern wie Entfernung zwischen einem Fahrzeug und einer voreingestellten Zielposi­ tion eingestellt wird.

Eine weitere Navigationshilfe für ein Fahrzeug ist in der DE 33 33 176 A1 beschrieben, bei der die Verwendung von Rastern auf einem unabhängigen Informationsträ­ ger, beispielsweise Klarsichtfolie, der auf die Karte aufgelegt wird, vorgeschlagen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine fahrzeuggebundene Navigationsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, von einem Meßmaßstab entsprechend dem reduzierten Maßstab der Straßenkarte zu einem anderen umzuschal­ ten und diesen in Übereinstimmung mit den jeweiligen Bedürfnissen des Fahrers anzuzeigen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfin­ dungsgemäßen Navigationsvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die fahrzeuggebundene Navigationsvorrichtung nach der Erfindung weist auf: einen Kartendatenspeicher zur Speicherung einer Mehrzahl von Straßenkartendaten bezüglich der Straßenkarten mit unterschiedlich redu­ zierten Maßstäben, einen Maßstab-Anzeigemuster-Spei­ cher zur Speicherung einer Mehrzahl von Maßstab-An­ zeigemustern, die die jeweiligen reduzierten Maßstäbe entsprechend den gespeicherten Straßenkarten wieder­ geben, einen Maßstabsanzeige-Umschalter zum Umschal­ ten von einem gespeicherten Maßstab-Anzeigemuster auf ein anderes, und eine Anzeigesteuervorrichtung zur Steuerung des angezeigten Bildes durch Überlagerung des Maßstab-Anzeigemusters mit der ausgewählten und angezeigten Straßenkarte entsprechend den erfaßten Daten für die gegenwärtige Position des Fahrzeugs.

Die Anzeigesteuervorrichtung nach der Erfindung liest zuerst eine Mehrzahl von Straßenkartendaten mit un­ terschiedlichen reduzierten Maßstäben aus dem Karten­ datenspeicher aus und zeigt eine Straßenkarte auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung an, die gemäß einem Steuersignal von einem Sensorbildschirm ausgewählt wurde, und liest dann ein Maßstab-Anzeigemuster aus dem Maßstab-Anzeigermuster-Speicher aus entsprechend einem Umschaltvorgang des Maßstabsanzeige-Umschal­ ters, so daß das so ausgewählte Maßstab-Anzeigemuster der bereits auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung angezeigten Straßenkarte überlagert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer fahrzeug­ gebundenen Navigationsvorrichtung ge­ mäß einem Ausführungsbeispiel der Er­ findung,

Fig. 2 die Darstellung eines Beispiels eines angezeigten Bildes auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung für das Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 1,

Fig. 3 die Darstellung eines anderen Bei­ spiels eines angezeigten Bildes für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1,

Fig. 4 die Darstellung eines weiteren Bei­ spiels eines angezeigten Bildes für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1,

Fig. 5 ein den Verfahrensablauf in der Navi­ gationsvorrichtung nach Fig. 1 wieder­ gebendes Flußdiagramm,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer bekannten fahrzeuggebundenen Navigationsvorrich­ tung, und

Fig. 7 die Darstellung eines Beispiels eines angezeigten Bildes für die Naviga­ tionsvorrichtung nach Fig. 6.

Fig. 1 zeigt einen Fahrtabstandssensor 1 zur Erfas­ sung des Fahrtabstandes des Fahrzeuges, einen Azi­ muthsensor 2 zur Erfassung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges, eine Antenne 3 für den externen Empfang von die gegenwärtige Position des Fahrzeugs betref­ fenden Daten und einen Empfänger 4, der mit der An­ tenne 3 verbunden ist und mit dieser eine Empfangs­ einheit bildet.

Weiterhin empfängt eine Positionserfassungseinheit 5 Signale vom Fahrtabstandssensor 1, Azimuthsensor 2 und Empfänger 4, um die gegenwärtige Position des Fahrzeugs festzustellen, und gibt dann ein Ausgangs­ signal zu einer Anzeigesteuervorrichtung 10.

Ein Kartendatenspeicher 6 speichert Straßenkartenda­ ten, die eine Mehrzahl von Straßenkarten mit jeweils unterschiedlich reduziertem Maßstab betreffen, und die Anzeigesteuervorrichtung 10 liest diese gespei­ cherten Daten aus, und weiterhin ist eine Mehrzahl von Maßstab-Anzeigemustern, die die jeweiligen redu­ zierten Maßstäbe entsprechend den Straßenkarten zei­ gen, in einem Maßstab-Anzeigemuster-Speicher 7 ge­ speichert, so daß jedes dieser Maßstab-Anzeigemuster zur Anzeige von der Anzeigesteuervorrichtung 10 aus­ gelesen wird.

Weiterhin dient ein Maßstabsanzeige-Umschalter 8 zur Umschaltung von einem im Maßstab-Anzeigemuster-Spei­ cher 7 gespeicherten Maßstab-Anzeigemuster zu einem anderen, und eine Eingabeeinheit 9 sendet ein Steuersignal aus, wenn der Fahrer auf dem Schirm angeordnete Schaltmuster betätigt. Darüber hinaus ist eine Anzeigevorrichtung 11 vorgesehen.

Die Anzeigesteuervorrichtung 10 liest Straßenkarten­ daten aus, die Straßenkarten aus dem Kartendatenspei­ cher 6 betreffen, in Übereinstimmung mit der von der Positionserfassungseinheit 5 ermittelten gegenwärti­ gen Position des Fahrzeugs, bestimmt weiterhin die auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 11 anzuzeigende Straßenkarte in Übereinstimmung mit einem Steuersi­ gnal von der Eingabeeinheit 9, und liest auch ein Maßstab-Anzeigemuster aus dem Maßstab-Anzei­ gemuster-Speicher 7 aus in Übereinstimmung mit einem Umschaltvorgang des Maßstabsanzeige-Umschalters 8; danach wird ein Anzeigesignal zur Anzeigevorrichtung 11 ausgegeben, so daß das so ausgewählte Maßstab-An­ zeigemuster der Straßenkarte auf dem Schirm überla­ gert wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der fahrzeuggebun­ denen Navigationsvorrichtung nach Fig. 1 anhand der Fig. 2 bis 4 sowie des Flußdiagramms nach Fig. 5 be­ schrieben.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen jeweils Beispiele von angezeigten Bildern bei der Navigationsvorrichtung nach Fig. 1, wobei jeweils eine Markierung 12 die gegenwärtige Position des Fahrzeugs sowie dessen Fahrtrichtung wiedergibt, und das Bezugszeichen 14 die nächste Straßenkreuzung der von dem Fahrzeug be­ fahrenen Straße, das Bezugszeichen 15 einen Orientie­ rungspunkt für den Fahrer wie beispielsweise ein Postamt sowie die Bezugszeichen 16 bis 21 jeweils mit der Eingabeeinheit 9 verbundene Schaltmu­ ster, von denen jedes bei Betätigung ein Steuersignal in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Funktion aussendet, angeben.

Die Schaltermuster 16 bis 19 erzeugen jeweils Steuer­ signale zum Umrollen der anzuzeigenden Karten, wobei das Schaltmuster 16 die Karte nach oben umrollt, das Schaltmuster 17 nach links umrollt, das Schaltmuster 18 nach unten umrollt und das Schaltmuster 19 nach rechts umrollt. Die Schaltmuster 20 und 21 erzeugen jeweils Steuersignale zur Anzeige der Karte mit un­ terschiedlichem Maßstab, wobei das Schaltmuster 20 ein Steuersignal erzeugt zur Anzeige der Karte mit reduziertem Maßstab, d. h. in einem weiten Bereich, und das Schaltmuster 21 ein Steuersignal erzeugt zur Anzeige der Karte mit einem ausgedehnten Maßstab, d. h. in einem engeren Bereich.

Die Bezugszeichen 13a bis 13c geben jeweils Maßstab- Anzeigemuster an, wobei das Maßstab-Anzeigemuster 13a ein gitterförmiges Muster ist, bei dem einer der Punkte, in welchem sich zwei Linien schneiden, der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs überlagert wird, und bei dem jede Linie des Gitters parallel zu den horizontalen und vertikalen Linien der Schirmumrah­ mung der Anzeigevorrichtung angeordnet sind, das Maß­ stab-Anzeigemuster 13b ein Muster aus konzentrischen Kreisen ist, deren Mittelpunkt der gegenwärtigen Po­ sition des Fahrzeugs überlagert wird, und das Maß­ stab-Anzeigemuster 13c ein gitterförmiges Muster ist, bei dem einer der Punkte, in welchem zwei Linien sich schneiden, der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs überlagert wird, und bei dem eine der Linien des Git­ ters parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ange­ ordnet ist.

Das Flußdiagramm nach Fig. 5 gibt die Arbeitsweise der fahrzeuggebundenen Navigationsvorrichtung nach der Erfindung wieder, worin der Verfahrensablauf im Schritt 22 beginnt und danach der Fahrer eine Karte mit einem gewünschten reduzierten Maßstab auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 11 einstellt, indem er die Schaltmuster 20 und 21 betätigt. Danach geht der Ablauf zum Schritt 24 über, in welchem festgestellt wird, ob das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einem Signal vom Fahrtabstandssensor 1 eine vorgegebene Strecke (zum Beispiel 5 Meter) zurückgelegt hat, und wenn dies verneint wird, wird der gleiche Vorgang wiederholt, bis diese vorgegebene Strecke zurückge­ legt ist, und dann geht der Ablauf zum Schritt 25 über, in welchem die Positionserfassungseinheit 5 die gegenwärtige Position des Fahrzeugs bestimmt durch die Ausgangspositionsdaten vom Empfänger 4, der ein GPS-Empfänger für Signale eines weltumspannenden (globalen) Positionierungssystems oder ein Leit­ strahlempfänger für von einem an einer Straße ange­ ordneten Leitstrahl-Sendemast ausgegebene schwache Radiowellen sein kann, oder durch vom Fahrtabstands­ sensor 1 gelieferte Fahrtabstandsdaten und vom Azi­ muthsensor 2 gelieferte Azimuthdaten für den Fall, daß die Umgebungsbedingungen nicht gut genug sind, um die Positionsdaten vom Empfänger 4 zu erhalten. Im folgenden Schritt 26 liest die Anzeigesteuervorrich­ tung 10 auf Anforderung Kartendaten aus dem Karten­ datenspeicher 6 in Übereinstimmung mit den im Schritt 25 erhaltenen, die gegenwärtige Position des Fahr­ zeugs betreffenden Daten und sendet ein Anzeigesi­ gnal zur Anzeigevorrichtung 11. Im folgenden Schritt 27 stellt die Anzeigesteuervorrichtung 10 fest, ob der Maßstabsanzeige-Umschalter 8 betätigt wurde, um von einem Muster zu einem anderen umzuschalten; und wenn diese Feststellung negativ ist, geht der Ablauf zum Schritt 24 über, jedoch für den Fall, daß eine Betätigung des Maßstabsanzeige-Umschalters 8 festge­ stellt wird, geht der Ablauf zum Schritt 28 über, in welchem die Anzeigesteuervorrichtung 10 das Maßstab- Anzeigemuster entsprechend dem Ergebnis der Betäti­ gung des Maßstabsanzeige-Umschalters 8 aus dem Maß­ stab-Anzeigemuster-Speicher 7 ausliest und auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung 11 anzeigt, und danach kehrt der Ablauf zum Schritt 24 zurück zur Wiederho­ lung desselben Vorgangs.

Obgleich drei Maßstabsmuster jeweils in den Fig. 2, 3 und 4 des Ausführungsbeispiels nach der Erfindung gezeigt sind, kann ein herkömmlich verwendetes Maß­ stabsmuster wie in Fig. 7 tatsächlich bei dem Maß­ stabsmuster-Umschaltvorgang verwendet werden, und weiterhin kann das Streichen einer Maßstabsanzeige auch als eines der Maßstab-Anzeigemuster verwendet werden.

Zusammengefaßt liest nach der vorliegenden Erfindung die Anzeigesteuervorrichtung Straßenkartendaten aus dem Kartendatenspeicher gemäß den die gegenwärtige Position des Fahrzeugs betreffenden Daten und steuert das auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung anzuzeigen­ de Bild gemäß einem Steuersignal von der Sensorbild­ schirmeinheit, liest ein Maßstab-Anzeigemuster aus dem Maßstab-Anzeigemuster-Speicher gemäß dem Um­ schaltvorgang des Maßstabsanzeige-Umschalters, um das ausgewählte Maßstabsmuster der auf dem Schirm ange­ zeigten Straßenkarte zu überlagern, wodurch eine Kar­ te mit einer gewünschten Maßstabsreduzierung mit ei­ nem dieser überlagerten gewünschten Maßstab-Anzeige­ muster entsprechend der Maßstabsreduzierung der Karte angezeigt werden kann.

Durch die beschriebene Vorrichtung kann der Fahrer bequem eine Karte mit einer gewünschten Maßstabsredu­ zierung und ein der Maßstabsreduzierung entsprechen­ des Maßstabsmuster auf dem Schirm erhalten, und da­ durch kann die Erfassung des tatsächlichen Abstands schnell und genau durchgeführt werden, wobei eine gleichförmige und sichere Fahrt des Fahrzeugs sicher­ gestellt wird.

Claims (5)

1. Fahrzeuggebundene Navigationsvorrichtung zur Anzeige der gegenwärtigen Position eines Fahrzeu­ ges auf einem Schirm einer in der Navigationsvorrichtung angeordneten Anzeigevorrichtung (11) mit
- einem Fahrtabstandssensor (1) zur Erfassung der vom Fahrzeug zurückgelegten Strecke,
- einem Azimuthsensor (2) zur Erfassung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges,
- einer Empfangsvorrichtung (3, 4) zum externen Empfang von die Position des Fahrzeuges betreffenden Informationen, die eine Antenne (3) und einen Empfänger (4) aufweist,
- einer Positionserfassungseinheit (5) zur Be­ stimmung einer gegenwärtigen Position des Fahr­ zeuges aus den vom Fahrtabstandssensor (1), vom Azimuthsensor (2) und von der Empfangsvorrich­ tung (3, 4) erhaltenen Daten,
- einem Kartendatenspeicher (6) zur Speicherung einer Mehrzahl von Straßenkartendaten, betref­ fend Straßenkarten mit unterschiedlichen redu­ zierten Maßstäben,
- einer Eingabeeinheit (9) zur Erzeugung von Steuersignalen zum Bestimmen des auf dem Schirm anzuzeigenden Bildes, und
- einer Anzeigesteuervorrichtung (10), die Stra­ ßenkartendaten aus dem Kartendatenspeicher (6) entsprechend der von der Positionser­ fassungseinheit (5) bestimmten gegenwärtigen Position des Fahrzeuges ausliest und die auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung (11) anzuzeigenden Stra­ ßenkartendaten entsprechend den Steuersignalen von der Eingabeeinheit (9) steuert, gekennzeichnet durch
- einen Maßstab-Anzeigemuster-Speicher (7) zur Speicherung einer Mehrzahl von Maßstab-Anzeige­ mustern, die die jeweiligen reduzierten Maßstäbe entsprechend den gespeicherten Straßenkarten zeigen,
- einen Maßstabsanzeige-Umschalter (8) zur Um­ schaltung von einem zum anderen der im Maßstab- Anzeigemuster-Speicher (7) gespeicherten Maß­ stab-Anzeigemuster, wobei die Anzeigesteuervor­ richtung (10) ein Maßstab-Anzeigemuster aus dem Maßstab-Anzeigemuster-Speicher (7) ent­ sprechend einem Umschaltvorgang des Maßstabsan­ zeige-Umschalters (8) ausliest, wodurch das so ausgewähl­ te Maßstab-Anzeigemuster der bestimmten Straßen­ karte überlagert wird.

2. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (9) mit verschiedenen Schaltmustern (16 bis 21) verbunden ist, die auf dem Schirm zur Steuerung der aus dem Kartendatenspeicher (6) ausgelesenen Straßenkartendaten angezeigt sind.

3. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Maßstab-Anzeigemu­ ster gitterförmig ist, wobei einer der Kreu­ zungspunkte von dessen sich schneidenden Linien der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs über­ lagert wird und die sich schneidenden Linien jeweils parallel zu den horizontalen und verti­ kalen Linien der Schirmumrahmung der Anzeigevor­ richtung (11) angeordnet sind.

4. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Maßstab-Anzeigemu­ ster aus konzentrischen Kreisen besteht, deren Mittelpunkt der gegenwärtigen Position des Fahr­ zeugs überlagert wird.

5. Navigationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Maßstab-Anzeigemu­ ster gitterförmig ist, wobei einer der Kreu­ zungspunkte von dessen sich schneidenden Linien der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs über­ lagert wird und eine der Linien des Gitters par­ allel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.