DE4306640A1 - Navigation device - Google Patents
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- G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
- G01C21/3885—Transmission of map data to client devices; Reception of map data by client devices
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Navigationseinrichtung für Luft-, Land- und Wasserfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a navigation device for Air, land and water vehicles according to the generic term of claim 1.
Derartige Navigationseinrichtungen sind in Form von kleinen tragbaren Geräten bekannt, welche einlaufende in spezieller Weise codierte Signale von Nachrichten satelliten aufarbeiten und in ihrer Phasenlage mit den Ausgangssignalen einer Uhr vergleichen und aus diesen Vergleichen die Lagekoordinaten des Standpunktes berech nen und auf einer kleinen Anzeige darstellen.Such navigation devices are in the form of known small portable devices, which incoming specially coded signals from messages recondition satellites and in phase with the Compare output signals of a clock and from these Compare the position coordinates of the view calculated and display them on a small display.
Durch die vorliegende Erfindung soll eine Navigations einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß eine visuelle Anzeige des Standortes in einer den Standort enthaltenden Karte erhalten wird, wobei die Einrichtung insgesamt einen einbaufähigen Modul darstellt, der z. B. in eine genormte 6 1/4′′-Aufnahme im Cockpit eines Flugzeuges paßt.Navigation is intended by the present invention device according to the preamble of claim 1 so be trained that a visual display of the Location in a map containing the location is obtained, with the facility altogether one built-in module represents the z. B. in a standardized 6 1/4 '' - recording in the cockpit of an aircraft fits.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 1.This object is achieved by a Navigation device according to claim 1.
Das Ausgeben eines dem Standort des Fahrzeuges entspre chenden Kartenausschnittes auf der Anzeigeeinheit unter Steuerung durch den Rechner kann dabei in kleinen zeit lichen Abständen erfolgen, so daß sich die Landkarte gemäß der Bewegung des Fahrzeuges unter einer den Fahr zeugstandort charakterisierenden Marke hinwegbewegt (Arbeitsmodus "bewegte Karte"). Die Wiedergabe der Kar tenausschnitte kann durch den Rechner aber auch nur in größeren zeitlichen Abständen vorgenommen werden, und der Rechner kann dann in den dazwischen liegenden Zeitspannen eine den Standort des Fahrzeuges charakte risierende Marke gemäß den geänderten Lagekoordinaten über den Kartenhintergrund bewegen (Arbeitsmodus "be wegte Marke").The output corresponds to the location of the vehicle corresponding map section on the display unit below Control by the computer can be done in a short time Lichen intervals take place so that the map according to the movement of the vehicle under a driving brand characterizing location moved (Working mode "moving card"). The rendering of the card However, the computer can only use clippings be carried out at greater intervals, and the calculator can then in between Time periods characterize the location of the vehicle risking mark according to the changed position coordinates move over the map background (working mode "be moved mark ").
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter ansprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in Unter claims specified.
Flache Anzeigetafeln werden heute sowohl als LCDs als auch als Gasentladungs-Anzeigetafeln vertrieben. Sie haben mittlerweise ein hohes Auflösungsvermögen, so daß auf ihnen auch feine Einzelheiten dargestellt werden können. Das Ablesen solcher feiner Einzelheiten kann u. U. erschwert sein, wenn sich der Navigationseinschub an einer weniger gut einsehbaren Stelle des Armaturen feldes des Fahrzeuges befindet, was insbesondere bei Nachrüstungen nicht vermeidbar ist, da die besonders gut einzusehenden Stellen schon durch andere Instrumente belegt sind. Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist es möglich, das Flachdisplay vom Haupt teil der Navigationseinrichtung abzunehmen und aus klei nerem Abstand und unter günstigerem Beobachtungswinkel anzusehen.Flat scoreboards are used today as both LCDs and also sold as gas discharge panels. they meanwhile have a high resolving power, so that fine details are also shown on them can. Reading such fine details can u. May be difficult if the navigation module in a less visible area of the valve Field of the vehicle, which is particularly the case Retrofitting is unavoidable because of that places that are easy to see through other instruments are occupied. With the development of the invention Claim 3 it is possible to the flat screen from the main remove part of the navigation device and small closer distance and under a more favorable observation angle to watch.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf ein leichtes blindes Abnehmen und Wieder anbringen des Flachdisplays von Vorteil.The development of the invention according to claim 4 is for easy blind weight loss and re-opening attaching the flat display is an advantage.
Gemäß Anspruch 5 bleibt die Anzeige des Flachdisplays auch nach dem Abnehmen für lange Zeit erhalten.According to claim 5, the display of the flat display remains preserved even after losing weight for a long time.
Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 6 dient eine größere Abmessungen aufweisende Greifleiste zugleich als Aufnahmefach für Batterien oder Akkumulatoren. Dies ist auch im Hinblick auf leichten Zugang zu diesen Strom quellen ohne Öffnen des Einschubgehäuses von Vorteil.In a navigation device according to claim 6 larger gripping bar at the same time as a storage compartment for batteries or accumulators. This is also in terms of easy access to this stream swelling without opening the slide-in housing is an advantage.
Üblicherweise hat eine als Hintergrund dargestellte Karte einen sehr viel höheren Informationsgehalt als ein Lagesymbol, welches den Standort des Fahrzeuges in dieser Karte wiedergibt. Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist es möglich, den unter schiedlichen Anforderungen der Datenübertragung für Hintergrund und Vordergrund Rechnung zu tragen.Usually has one shown as a background Card has a much higher information content than a location symbol indicating the location of the vehicle in this map. With the training of Invention according to claim 7, it is possible to under different data transmission requirements for Take background and foreground into account.
Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 8 hat man nur eine einzige Datenverbindung zwischen dem Flach display und der Bildschirmkarte des Einschubgehäuses Das Verteilen der einlaufenden Bildsignale auf Hinter grund-Bildsignalspeicher und Vordergrund-Bildsignalspeicher erfolgt im Flachdisplay.Has in a navigation device according to claim 8 you only have a single data connection between the flat display and the display card of the slide-in housing The distribution of the incoming image signals on rear basic image signal memory and foreground image signal memory takes place in the flat display.
Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 9 wird auch bei vom Einschubgehäuse abgenommenem Flachdisplay die Änderung im Standort des Fahrzeuges bezüglich der Karte laufend fortgeschrieben, wobei über das drahtlose Modem jedoch nur der geringen Informationsgehalt aufwei sende Vordergrund-Bildsignalspeicher verändert wird.In a navigation device according to claim 9 even with the flat display removed from the slide-in housing the change in the location of the vehicle with respect to Card updated continuously, using the wireless Modem, however, only the low information content transmit foreground image signal memory is changed.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 erlaubt bei nur geringem Platzbedarf auf der Armaturentafel zusätzlich eine Steuerung des Rechners durch den Be nutzer.The development of the invention according to claim 10 allows with little space on the dashboard In addition, the computer controls the computer user.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 wird erreicht, daß Eingaben in den Rechner wie das An wählen von Menüpunkten sehr rasch und einfach erfolgen kann. With the development of the invention according to claim 11 is achieved that entries in the computer like the An choose menu items very quickly and easily can.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 ist im Hinblick auf ein Unterbringen einer größeren Anzahl von Betätigungsknöpfen in einem vorgegebenen Flächenbe reich von Vorteil.The development of the invention according to claim 12 is with a view to accommodating a larger number of operating buttons in a given area rich beneficial.
Gemäß Anspruch 13 hat man auch bei vom Einschubgehäuse abgenommenem Flachdisplay eine Steuerung des Rechners durch die am Flachdisplay vorgesehenen Eingabeelemente.According to claim 13, one also has the plug-in housing removed flat display a control of the computer through the input elements provided on the flat display.
Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 14 wird mit dem Abnehmen des Flachdisplays vom Einschubgehäuse oder von einem hierzu äquivalenten Zweithalter automatisch das Hintergrundsbild eingefroren und die Standortände rung nun über eine Änderung des Vordergrundsbildes dar gestellt. Da letzteres, wie schon dargelegt, nur verhält nismäßig geringen Informationsgehalt hat, braucht das zur Datenübertragung zum abgenommenen Flachdisplay ver wendete Modem keine hohe Datenübertragungsrate aufzuweisen, kann somit preiswert sein.In a navigation device according to claim 14 by removing the flat display from the slide-in housing or automatically from an equivalent secondary holder the background image frozen and the site locations now shows a change in the foreground image posed. Since the latter, as already explained, only behaves needs a reasonably low level of information for data transmission to the removed flat display ver modem did not have a high data transfer rate, can therefore be inexpensive.
Gemäß Anspruch 15 kann man auf dem Flachdisplay zusätz lich eine Anzeige über ausgewählte Betriebszustandspara meter des Fahrzeuges erhalten, die entweder intermittie rend, auf Anfrage des Benutzers oder nur im Störfalle erfolgt.According to claim 15 you can additionally on the flat panel display Lich a display of selected operating status par meters of the vehicle received either intermittently rend, at the request of the user or only in the event of a malfunction he follows.
In einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 16 können zusätzlich zahlenmäßige und textliche Informationen über eine große Anzahl von Zielorten gespeichert werden. Diese Daten können vom Rechner dann bei der Berechnung eines Sollweges zum gewünschten Fahrziel oder zur Bestim inung eines oder mehrerer Ersatzwege zu einem Ersatzziel berechnet werden. In a navigation device according to claim 16 additional numerical and textual information can be saved across a large number of destinations. This data can then be used by the computer during the calculation a target route to the desired destination or destination definition of one or more alternative routes to an alternative destination be calculated.
Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 17 kann man den Kartenspeicher und ggf. den Datenspeicher einfach mit neuen Informationen überschreiben. Das Datenlesegerät kann auch zur Übernahme von Planungsdaten verwendet werden, die vorab an einem anderen Rechner erstellt wurden.In a navigation device according to claim 17 can one simply the card memory and possibly the data memory overwrite with new information. The data reader can also be used to transfer planning data be created in advance on another computer were.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 18 ist im Hinblick auf einfache Handhabung des Datenlesegerätes ohne zusätzlichen Platzbedarf in der Armaturentafel von Vorteil.The development of the invention according to claim 18 with regard to easy handling of the data reader without additional space in the dashboard advantageous.
Eine Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 19 kann nach Beginn einer Fahrt noch auftretende Störeinflüsse, die dem Fahrzeug drahtlos nachgemeldet werden, für eine Modifizierung des geplanten Sollweges verwenden.A navigation device according to claim 19 can according to Beginning of a trip still occurring interference, the be reported to the vehicle wirelessly for one Use modification of the planned target route.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 20 wird erreicht, daß ein verunglücktes Fahrzeug sehr leicht lokalisiert werden kann. Für Notfälle werden zwar auch schon bisher Ortungssender verwendet. Die Lokalisierung des Fahrzeuges mit auf das Notsignal ansprechenden Teil empfängern ist aber mit größeren Ungenauigkeiten behaftet.With the development of the invention according to claim 20 is achieved that an accident vehicle very easily can be located. For emergencies, too previously used location transmitter. The localization of the vehicle with the part responding to the emergency signal but recipients are subject to major inaccuracies.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention based on embodiment examples with reference to the drawing explained. In this show:
Fig. 1 einen Teil eines Cockpits eines kleinen Reise flugzeuges; Figure 1 shows a part of a cockpit of a small travel plane.
Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Navi gationsgerät, welches im in Fig. 1 gezeigten Teil des Cockpits angeordnet ist; Fig. 2 gationsgerät a vertical longitudinal section through a navigation system, which is arranged in the cockpit shown in Fig part. 1;
Fig. 3 ein Blockschaltbild des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Navigationsgerätes; und Fig. 3 is a block diagram of the navigation device shown in FIGS. 1 and 2; and
Fig. 4 und 5 abgewandelte Flachdisplays für ein Navigationsgerät nach den Fig. 1 bis 3. FIGS. 4 and 5 modified flat panel displays for a navigation device according to FIGS. 1 to 3.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Armaturenbrett bezeichnet, welches sich im Cockpit eines kleinen Reiseflugzeuges befindet. Es trägt neben weiteren Instrumenten ein ins gesamt mit 12 bezeichnetes Navigationsgerät. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht letzteres aus einem insgesamt mit 14 bezeichneten Einschub sowie einem lösbar auf dem letzteren angebrachten Flachdisplay 16.In Fig. 1, 10 denotes a dashboard, which is located in the cockpit of a small touring aircraft. In addition to other instruments, it carries a navigation device, designated 12 in total. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the latter consists of an insert designated overall by 14 and a flat display 16 detachably attached to the latter.
Der Einschub 14 hat ein hinteres Gehäuseteil 18, welches aus Blech gefertigt ist, sowie eine aus Kunststoff ge spritzte Frontplatte 20, die über Schrauben 22 mit dem Gehäuseteil 18 verbunden ist.The insert 14 has a rear housing part 18 , which is made of sheet metal, and a plastic injection molded front panel 20 , which is connected via screws 22 to the housing part 18 .
Im Inneren des Einschubes 14 sind in zur Ebene der Front platte 20 senkrechter Richtung hintereinander gestapelt eine Bildschirm-Treiberkarte 24, eine einen Mikroprozessor und zugehörigen Arbeitsspeicher tragende Rechnerkarte 26, eine Massenspeicherkarte 28 (Silicon-Disc oder eine kom pakte Festplatte) sowie eine Meßkarte 32. Die vorgenannten Karten haben im wesentlichen das gleiche Format und sind am oberen Ende von Stäben 34 getragen, die in die Front platte 20 eingegossen oder eingeschraubt sind.Inside the slot 14 are in a vertical direction to the plane of the front plate 20 stacked one behind the other a screen driver card 24 , a microprocessor and associated memory-carrying computer card 26 , a mass storage card 28 (silicon disc or a compact hard drive) and a measurement card 32nd . The aforementioned cards have essentially the same format and are carried at the upper end of rods 34 which are cast or screwed into the front plate 20 .
Die unteren Enden der Karten 24 bis 32 sind über Steck verbinderteile 36, 38 miteinander verbunden, welche einen Datenbus zwischen den verschiedenen Karten bilden und die Spannungsversorgung für diese Karten besorgen.The lower ends of the cards 24 to 32 are connected to one another via plug-in connector parts 36 , 38 which form a data bus between the various cards and provide the voltage supply for these cards.
Die Meßkarte 32 ist über ein Kabel 40 mit einer Spannungs versorgungsbuchse 42 und über ein Kabel 44 mit einer Antennenbuchse 46 verbunden. Ein weiteres Kabel 48 stellt eine Verbindung zwischen Ausgangsklemmen der Treiberkarte 24 und einer Anschlußbuchse 50 dar.The measurement card 32 is connected via a cable 40 to a voltage supply socket 42 and via a cable 44 to an antenna socket 46 . Another cable 48 is a connection between output terminals of the driver card 24 and a connector 50 .
Die Ausgangsklemmen der Treiberkarte 24 sind über ein Steckverbinderteil 52 mit Federkontakten 54 verbunden, welche in die Frontplatte 20 eingebettet sind. Die Treiber karte 24 trägt ferner eine Leuchtdiode 56 sowie einen Fototransistor 58, die sich beide durch Öffnungen der Frontplatte 20 hindurch erstrecken. In Fig. 2 hinter den Karten 24 bis 32 liegend ist ein Lesegerät 60 für Magnetkarten, Minidisketten oder ROMs angeordnet, welches mit einer E/A-Schnittstelle der Rechnerkarte 26 verbun den ist und durch einen Schlitz 62 der Frontplatte 20 zugänglich ist, wenn das Flachdisplay 16 vom Einschub 14 abgenommen ist.The output terminals of the driver card 24 are connected via a plug connector part 52 to spring contacts 54 , which are embedded in the front plate 20 . The driver card 24 also carries a light emitting diode 56 and a photo transistor 58 , both of which extend through openings in the front panel 20 . In Fig. 2 lying behind the cards 24 to 32 , a reader 60 for magnetic cards, mini disks or ROMs is arranged, which is connected to an I / O interface of the computer card 26 and is accessible through a slot 62 in the front plate 20 , if that Flat display 16 is removed from the slot 14 .
Die Meßkarte 32 enthält einen Empfangskreis 64, der an die Antennenbuchse 46 angeschlossen ist und so von einer nicht dargestellten Antenne des Flugzeuges Navi gationssignale erhält, die von verschiedenen im Weltall stationierten Navigationssatelliten abgegeben werden. Die aufbereiteten Navigationssignale werden auf einen Rechenkreis 66 gegeben, der diese Signale mit einer ihr vergleicht und aus den für verschiedene Signale durch geführten Vergleichen den momentanen Standort des Flug zeuges bestimmt und diese Daten in Form von BCD-Zahlen der den durch die Steckverbinderteile 36, 38 gebildeten Datenbus an die Rechnerkarte 26 abgibt.The measurement card 32 contains a receiving circuit 64 which is connected to the antenna socket 46 and thus receives navigation signals from an antenna of the aircraft, not shown, which are emitted by various navigation satellites stationed in space. The prepared navigation signals are passed to a computing circuit 66 which compares these signals with one of them and determines the current location of the aircraft from the comparisons carried out for various signals and this data in the form of BCD numbers which are provided by the connector parts 36 , 38 emits formed data bus to the computer card 26 .
Das Flachdisplay 16 hat einen Rahmen 68 mit einem um laufenden, zur Frontplatte 20 parallelen Steg 70, der den Wandabschnitt einer LCD-Farbanzeigetafel 72 über deckt. Diese ist von hinten gegen den Steg 70 geschoben und wird in dieser Stellung durch ein flaches Gehäuse teil 72 gehalten, das fest mit dem Rahmen 68 verbunden ist.The flat panel display 16 has a frame 68 with a web 70 running parallel to the front panel 20 and covering the wall section of an LCD color display panel 72 . This is pushed from behind against the web 70 and is held in this position by a flat housing part 72 which is fixed to the frame 68 .
Das Gehäuseteil 74 hat eine hintere flache Kammer 76, in welche eine Steuerkarte 78 eingesetzt ist. Die Kammer 76 ist durch einen Deckel 80 verschlossen.The housing part 74 has a rear flat chamber 76 , in which a control card 78 is inserted. The chamber 76 is closed by a cover 80 .
Im in Fig. 2 oben liegenden mittigen Abschnitt hat das Gehäuseteil 74 eine in Tiefenrichtung des Einschubes gesehen gesehen rechteckige Vertiefung 82, in welche formschlüssig ein in Tiefenrichtung gesehen rechteckiger Vorsprung 84 der Frontplatte 20 einführbar ist. Der Vorsprung 84 hat in seiner unten liegenden Begrenzungs fläche Ausnehmungen 86, die jeweils den federnden Endab schnitt eines der Federkontakte 54 aufnehmen. Letztere arbeiten mit Kontakten 88 zusammen, die in das Gehäuseteil 74 eingegossen sind und mit der Steuerkarte 78 verbunden sind.In the central section lying at the top in FIG. 2, the housing part 74 has a rectangular depression 82 , seen in the depth direction of the insert, into which a projection 84 of the front plate 20 , which is rectangular in the depth direction, can be positively inserted. The projection 84 has in its lower boundary surface recesses 86 , each of which cut the resilient Endab one of the spring contacts 54 . The latter cooperate with contacts 88 which are cast into the housing part 74 and are connected to the control card 78 .
An seiner unteren hinteren Kante hat der Rahmen 68 eine halbkreisförmige Lagerwulst 90, die mit einer komplemen tären Lagerrinne 92 zusammenarbeitet, die an die untere Kante der Frontplatte 20 angeformt ist und sich über einen Winkel von weniger als 180°, hier etwa 120° erstreckt.At its lower rear edge, the frame 68 has a semicircular bearing bead 90 which cooperates with a complementary bearing groove 92 which is formed on the lower edge of the front plate 20 and extends over an angle of less than 180 °, here approximately 120 °.
An das obere Ende des Rahmens 68 ist eine Greifleiste 94 angeformt, die nach vorne vorspringt und in ihrem mittleren Teil einen Verriegelungshebel 96 aufnimmt, der auf einem Stift 98 schwenkbar gelagert ist und durch eine Feder 100 im Uhrzeigersinne vorgespannt ist, um einen vom in Fig. 2 rechts gelegenen Hebelende getra genen Verriegelungszapfen 102 in Eingriff in eine Verrie gelungsbohrung 104 vorzuspannen, die in der oben liegen den Begrenzungsfläche des Vorsprunges 84 ausgebildet ist.At the upper end of the frame 68 is a gripping bar 94 is formed, which projects forward and receives in its central part a locking lever 96 which is pivotally mounted on a pin 98 and is biased clockwise by a spring 100 to one of the in Fig bias. 2 right-hand end of the lever GETRA genes locking pin 102 in engagement with a Verrie gelungsbohrung 104 which is formed in the above are the limiting surface of the projection 84th
Damit läßt sich das Flachdisplay 16 dadurch vom Einschub 14 abnehmen, daß man den Verriegelungshebel 96 nach unten drückt, das Flachdisplay nach vorne kippt und dann von der Lagerrinne 92 abnimmt. Das Aufsetzen er folgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei Anschrägungen an den Enden von Lagerwulst 90 und Lagerrinne 92, die in Fig. 1 bei 106 angedeutet sind, das transversale Ausfluchten des Flachdisplays erleichtern, so daß dieses beim Zurückschwenken mit seiner Ausnehmung 82 über den Vorsprung 84 läuft.The flat display 16 can thus be removed from the insert 14 by pressing the locking lever 96 downwards, tilting the flat display forward and then removing it from the bearing groove 92 . The placing it follows in the reverse order, said bevels facilitate, at the ends of Lagerwulst 90 and bearing groove 92, which are indicated in Fig. 1 at 106, the transverse aligning the flat displays, so that it swings back with its recess 82 over the projection 84 running.
Auf den horizontalen Abschnitten des Steges 70 sind insgesamt zehn Tasten 108 angeordnet, die zum Vornehmen von Eingaben dienen, darunter vier Curser-Steuertasten und weitere beschriftete Tasten, z. B. eine Eingabe taste sowie weitere Tasten, die spezielle Routinen der Rechnerkarte 26 steuern. Hierunter sind: Stellen eines Standortsymboles in die Mitte bzw. an den Rand des Flach displays 16; Statusanzeige für die Anzahl und Qualität der empfangenen Satellitensignale; Nottaste für das Bestimmen des Anflugweges zum nächstgelegenen geeigneten Flughafen; Anfordern von eingeblendeten Anzeigen über Betriebszustände des Flugzeuges. Die Tasten 108 arbeiten mit Mikroschaltern 110 zusammen, die als eigentliche Signalgeber dienen.A total of ten keys 108 are arranged on the horizontal sections of the web 70 , which serve for making inputs, including four cursor control keys and further labeled keys, e.g. B. an input key and other keys that control special routines of the computer card 26 . These include: placing a location symbol in the middle or on the edge of the flat display 16 ; Status display for the number and quality of the received satellite signals; Emergency button for determining the approach route to the nearest suitable airport; Requesting on-screen displays about the operating status of the aircraft. The keys 108 work together with microswitches 110 , which serve as actual signal transmitters.
In dem in Fig. 3 gezeigten Blockschaltbild des Naviga tionsgerätes 12 ist ein Rechner 112 der Rechnerkarte 26 wiedergegeben, zu dem auch ein Arbeitsspeicher 114 zum Abwickeln der Programme gehört. Der Rechner 112 arbeitet zum einen mit der Meßkarte 32 zusammen, die Lagekoordinaten des Standortes an den Rechner 112 übermittelt, wie schon dargelegt. In the block diagram of the navigation device 12 shown in FIG. 3, a computer 112 of the computer card 26 is shown , which also includes a working memory 114 for processing the programs. On the one hand, the computer 112 cooperates with the measurement map 32 , which transmits the position coordinates of the location to the computer 112 , as already explained.
An den Rechner 112 sind ferner angeschlossen die Massen speicherkarte 28, die ihrerseits einen großen Schreib/Lesespeicher 118 für die grafische Darstellung von Flug karten und einen Schreib/Lesespeicher 120 für Flugdaten und Daten über Flugplätze enthält. Eingangsseitig ist der Rechner 112 mit dem Lesegerät 60 sowie einem Empfangsteil 122 verbunden, welches von einer Bodenstation ausgesandte Zeichenfolgen erhält, die z. B. Änderungen in der Wetter lage oder sonstige Informationen betreffen, die eine Flugänderung notwendig machen könnten.To the computer 112 are also connected the mass memory card 28 , which in turn contains a large read / write memory 118 for the graphic representation of flight cards and a read / write memory 120 for flight data and data about airports. On the input side, the computer 112 is connected to the reading device 60 and to a receiving part 122 , which receives character strings transmitted by a ground station, which e.g. B. Changes in the weather or other information that could make a flight change necessary.
Weitere Eingänge des Rechners sind mit Fühlern 124, 126, 128 verbunden, die verschiedene Betriebsparameter des Flugzeuges ermitteln, z. B. Motortemperatur, Treib stoffvorrat, Geschwindigkeit usw. Die Ausgangssignale der Fühler 124, 126, 128 werden jeweils durch Analog/Digitalwandler 130 in BCD-Darstellung gebracht.Further inputs of the computer are connected to sensors 124 , 126 , 128 which determine various operating parameters of the aircraft, e.g. B. engine temperature, fuel supply, speed, etc. The output signals of the sensors 124 , 126 , 128 are each brought by analog / digital converter 130 in BCD representation.
An den Rechner 26 ist ferner ein Ortungssender 131 ange schlossen, der mit den Lagekoordinaten des Flugzeuges versorgt wird und gesteuert durch den Rechner oder durch einen manuell oder beschleunigungsabhängig betätigten Schalter 133 aktiviert werden kann. Der Ortungssender 131 setzt bei Aktivierung die Lagekoordinaten und die Kennung des Flugzeuges zu einer Zeichenfolge zusammen und gibt ein entsprechend dieser Zeichenfolge moduliertes Not signal an die Antenne des Flugzeuges ab. Aus dem auf gefangenen Notsignal kann dann einfach (ohne aufwendige Peileinrichtungen, die nicht überall zur Verfügung stehen) und genau die Lage des in Not geratenen oder verunglückten Flugzeuges bestimmt werden.To the computer 26 , a location transmitter 131 is also connected, which is supplied with the position coordinates of the aircraft and can be activated controlled by the computer or by a manually or acceleration-operated switch 133 . When activated, the locating transmitter 131 assembles the position coordinates and the identification of the aircraft into a character string and emits an emergency signal modulated in accordance with this character string to the antenna of the aircraft. From the caught emergency signal, it is then easy (without complex direction finding devices, which are not available everywhere) and exactly the position of the aircraft that has got into an accident or has an accident to be determined.
Man erkennt in Fig. 3 ferner die an den Ausgang des Rechners angeschlossene Bildschirm-Treiberkarte 24, welche die aus gegebenen Zeichen und Grafikdaten in ein Punktefeld umsetzt, welches der Anzahl der verfügbaren Pixel in Zeilen- und Spaltenrichtung entspricht. An den Ausgang der Bildschirm-Treiberkarte 24 und an zwei Versorgungsleiter 132, 134, die auch zum Steckverbinder teil 36 laufen, ist auch ein Kabel 136 angeschlossen, von dem weitere Leiter ebenso wie die Kontakte 54 an den Ausgang der Bildschirm-Treiberkarte 24 angeschlossen sind und dessen zweites Ende in Fig. 1 bei der Decke des Cock pits wiedergegeben ist. Dort ist an einer Basisplatte 138 ein biegbarer Schlauch 140 befestigt, dessen freies Ende eine Halteplatte 142 trägt, die mechanisch und elektrisch genauso ausgebildet ist wie der Vorsprung 84 der Frontplatte 20. Die Leiter des Kabels 136 sind durch den Schlauch 140 an die Federkontakte der Halte platte 142 geführt. Von der Halteplatte 142 verläuft ein Blechteil 144 nach unten, welches unten mit einer Lagerrinne 146 versehen ist, die der Lagerrinne 92 ent spricht. Damit kann ein vom Einschub 14 abgenommenes Flachdisplay an der Halteplatte 142 angebracht werden und arbeitet dort genauso, wie wenn es auf die Vorder seite des Einschubes 14 aufgesetzt wäre.It can be seen in Fig. 3 also, the device connected to the output of the computer screen driver board 24 which converts from the given character and graphic data in a point array corresponding to the number of pixels available in row and column directions. A cable 136 is also connected to the output of the display driver card 24 and to two supply conductors 132 , 134 , which also run to the connector part 36 , from which further conductors as well as the contacts 54 are connected to the output of the display driver card 24 and the second end is shown in Fig. 1 at the ceiling of the cockpit. There, a flexible hose 140 is fastened to a base plate 138 , the free end of which carries a holding plate 142 , which is mechanically and electrically designed in exactly the same way as the projection 84 of the front plate 20 . The conductors of the cable 136 are guided through the hose 140 to the spring contacts of the holding plate 142 . From the holding plate 142 , a sheet metal part 144 extends downward, which is provided below with a bearing groove 146 , which speaks to the bearing groove 92 . Thus, a flat display removed from the insert 14 can be attached to the holding plate 142 and works there exactly as if it were placed on the front side of the insert 14 .
Das Flachdisplay 16 enthält über die Steckverbinderteile 54, 88 an die Versorgungsleiter 132, 134 angeschlossene Akkumulatoren 148, die in der vergrößerten Greifleiste 94 untergebracht sind, wie in Fig. 1 angedeutet.The flat display 16 contains, via the connector parts 54 , 88 , accumulators 148 connected to the supply conductors 132 , 134 , which are accommodated in the enlarged gripping strip 94 , as indicated in FIG. 1.
An die Datenkontakte des Steckverbinderteiles 88 ist eine Signalweiche 150 angeschlossen, deren beide Aus gänge mit einer Hintergrund-Bildsignalspeicher 152 bzw. einem Vordergrund-Bildsignalspeicher 154 verbunden sind. Die Signalweiche 150 stellt dann, wenn sie im übermittel ten Datenstrom einen ersten Steuerbefehl feststellt, die Verbindung zwischen ihrem Eingang und dem ersten Ausgang, dann, wenn sie im Datenstrom einen zweiten Steuerbefehl feststellt, eine Verbindung zwischen ihrem Eingang und dem zweiten Ausgang her.A signal switch 150 is connected to the data contacts of the connector part 88 , the two outputs of which are connected to a background image signal memory 152 or a foreground image signal memory 154 . The signal switch 150 , when it detects a first control command in the transmitted data stream, establishes the connection between its input and the first output, and then, when it detects a second control command in the data stream, a connection between its input and the second output.
Ein Überlagerungskreis 156 mischt die in den Bildsignal speichern 152, 154 enthaltenen Bitmuster so zusammen, daß der Inhalt des Vordergrund-Bildsignalspeichers 154 den Inhalt des Hintergrund-Bildsignalspeichers 152 über lagert.An overlay circuit 156 mixes the 154 bit pattern contained in the image signal store 152, together so that the contents of the foreground image signal memory 154, the contents of the background image signal memory 152 superimposed.
In Abhängigkeit von dem durch den Überlagerungskreis 156 hergestellten Bitmuster wird die LCD-Farbanzeige tafel 72 angesteuert.Depending on the bit pattern produced by the overlay circuit 156 , the LCD color display panel 72 is driven.
Um die Betätigung der auf dem Flachdisplay 16 vorgese henen Tasten 108 an den Rechner 112 weiterzumelden und bei abgenommenem Flachdisplay 16 den Vordergrund-Bild signalspeicher 154 ändern zu können (im Prinzip könnte so auch der Hintergrund-Bildsignalspeicher 152 geändert werden, was aber lange Datenübertragungszeiten bedingen würde, siehe weiter unten), ist eine bidirektionale Infrarot-Übertragungsstrecke vorgesehen, die ein rechner seitiges Modem 158 sowie ein displayseitiges Modem 160 umfaßt. Zum rechnerseitigen Modem 158 gehört als Sender die Leuchtdiode 56 und als Empfänger der Fototransistor 58. Das displayseitige Modem 160 hat einen mit der Leucht diode 56 zusammenarbeitenden Fototransistor 162 sowie eine mit dem Fototransistor 58 zusammenarbeitende Leucht diode 164. Diese sind (vgl. Fig. 2) auf der Steuerkarte 78 angeordnet und erstrecken sich durch Löcher im Deckel 80, die mit den die Leuchtdiode 56 und den Fototransistor 58 aufnehmenden Löchern der Frontplatte 20 fluchten.In order to forward the actuation of the buttons 108 provided on the flat display 16 to the computer 112 and to be able to change the foreground image signal memory 154 when the flat display 16 is removed (in principle, the background image signal memory 152 could also be changed, but this requires long data transmission times) would, see further below), a bidirectional infrared transmission link is provided, which comprises a computer-side modem 158 and a display-side modem 160 . The computer-side modem 158 includes the LED 56 as the transmitter and the phototransistor 58 as the receiver. The display-side modem 160 has a phototransistor 162 cooperating with the light-emitting diode 56 and a light-emitting diode 164 cooperating with the phototransistor 58 . These are (see FIG. 2) arranged on the control card 78 and extend through holes in the cover 80 which are aligned with the holes in the front plate 20 which receive the light-emitting diode 56 and the phototransistor 58 .
Falls erforderlich, kann man auf dem Blechteil 144 ein zusätzliches dem Modem 158 in Funktion und Geometrie entsprechendes Modem vorsehen; für nicht extreme Stel lungen des Schlauches 140 kann das auf die Halteplatte 142 aufgesetztes Flachdisplay 16 aber auch mit dem im Einschub 14 vorgesehenen Modem 158 direkt kommunizieren.If necessary, an additional modem corresponding to the modem 158 in function and geometry can be provided on the sheet metal part 144 ; for non-extreme positions of the hose 140 , the flat display 16 placed on the holding plate 142 can also communicate directly with the modem 158 provided in the insert 14 .
Der Dateneingang DI des Modems 160 ist mit einem Kodierer 166 verbunden, der bei Betätigung der verschiedenen Tasten 108 unterschiedliche Zeichen abgibt und die ver schiedenen gleichzeitig anstehenden Daten zu einer Zei chenfolge zusammensetzt und seriell an das Modem 160 abgibt.The data input DI of the modem 160 is connected to an encoder 166 , which emits different characters when the various keys 108 are pressed and which compiles the various data which are pending at the same time to form a sequence of characters and which it outputs to the modem 160 in series .
Ein weiterer Eingang des Kodierers 166 ist mit einem Spannungswächter 168 verbunden, der dann ein Ausgangs signal bereitstellt, wenn die Versorgungsspannung des Flachdisplays 16 einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Erhält der Rechner 112 ein entsprechendes Signal, wird akustischer und/oder optischer Alarm ausgelöst.Another input of the encoder 166 is connected to a voltage monitor 168 , which then provides an output signal when the supply voltage of the flat panel display 16 falls below a predetermined value. If the computer 112 receives a corresponding signal, an acoustic and / or visual alarm is triggered.
An den Steckverbinder 54 ist ein Fühler 170 angekoppelt, der zwei verschiedene Ausgangssignale erzeugt, je nachdem, ob der Steckverbinder 88 eingesteckt oder ausgesteckt ist.A sensor 170 is coupled to the connector 54 , which generates two different output signals, depending on whether the connector 88 is inserted or removed.
Das Modem 158 ist mit seiner Dateneingangsklemme DI an den Ausgang der Bildschirm-Treiberkarte 24 angeschlossen, sein Datenausgang DO ist mit einem Eingang des Rechners 112 verbunden.The modem 158 is connected with its data input terminal DI to the output of the screen driver card 24 , its data output DO is connected to an input of the computer 112 .
Ein dem Fühler 170 entsprechender Fühler ist an der Halteplatte 142 vorgesehen, und das Kabel 136 enthält weitere Leiter zur Rückmeldung des Ausgangssignales dieses Fühlers und der Betätigung von Tasten des Flach displays, die mit den entsprechenden Eingängen des Rech ners 112 verbunden sind. A sensor 170 corresponding sensor is provided on the holding plate 142 , and the cable 136 contains further conductors for feedback of the output signal of this sensor and the actuation of buttons of the flat display, which are connected to the corresponding inputs of the calculator 112 .
Das oben beschriebene Navigationsgerät arbeitet folgen dermaßen:The navigation device described above works as follows so:
Ist das Flachdisplay 16 am Einschub 14 oder der Halte platte 142 angebracht, so erhält der Rechner 112 ein entsprechendes Ausgangssignal des Fühlers 170 und ar beitet dann normalerweise so, daß er eine das Flugzeug darstellende Marke 172 in den Vordergrund-Bildsignal speicher 154 schreibt, die wahlweise beim unteren Bild rand oder bei der Bildmitte liegt, sich jedoch im Laufe des Fluges nicht bewegt.If the flat panel display 16 is attached to the insert 14 or the holding plate 142 , then the computer 112 receives a corresponding output signal from the sensor 170 and then works normally so that it stores a mark 172 representing the aircraft in the foreground image signal memory 154 , which either at the bottom of the picture or at the center of the picture, but does not move during the flight.
Gemäß den von der Meßkarte 32 abgegebenen Koordinaten liest der Rechner aus dem die Kartenpixel enthaltenden Schreib/Lesespeicher 118 einen Teilbereich aus und schickt diesen in den Hintergrund-Bildsignalspeicher 152. Mit fortschreitender Abwicklung des Fluges läuft somit die Karte unter der Marke 132 hindurch.In accordance with the coordinates given by the measurement card 32 , the computer reads a partial area from the read / write memory 118 containing the card pixels and sends it to the background image signal memory 152 . As the flight progresses, the card thus passes under the 132 mark.
Wird das Flachdisplay 16 zur besseren Betrachtung in die Hand genommen, so erhält der Rechner 112 von keinem der Fühler 170 ein Ausgangssignal und stellt nun seine Arbeitsweise um: Der gerade vorliegende Inhalt des Hin tergrund-Bildsignalspeichers 152 wird eingefroren, und in den Vordergrund-Bildsignalspeicher 154 wird nun eine gemäß den Ausgangssignalen der Meßkarte 32 wandernde Marke 172 geschrieben. Die für das Bewegen der Marke 172 benötigten Datenmengen sind klein, so daß sie auch über ein einfaches Infrarot-Modem übertragen werden können, während die Übermittlung der umfangreichen Karten daten viel Zeit benötigen würde. Ist die Marke 172 bei abgenommenem Flachdisplay 16 bis in die Nähe des Randes gewandert, so kann man durch Aufsetzen des Displays auf den Einschub 14 oder die Halteplatte 142 die Karte entsprechend dem seit Abnehmen des Displays zurückgelegten Weg verschieben, da der Rechner nun nach Ansprechen des Fühlers 170 wieder in den Arbeitsmodus "bewegte Karte" übergeht.If the flat display 16 is held in the hand for better viewing, then the computer 112 receives no output signal from any of the sensors 170 and now changes its mode of operation: the current content of the background image signal memory 152 is frozen and into the foreground image signal memory 154 , a mark 172 which moves according to the output signals of the measurement card 32 is now written. The amount of data required to move the mark 172 is small, so that it can also be transmitted via a simple infrared modem, while the transmission of the extensive map data would take a long time. If the mark 172 has moved close to the edge when the flat display 16 has been removed, the card can be moved by placing the display on the insert 14 or the holding plate 142 in accordance with the distance traveled since the display was removed, since the computer can now respond to the Sensor 170 goes back into the "moving card" mode.
Bei dem abgewandelten Flachdisplay gemäß Fig. 4 sind an den Enden der Greifleiste 94 zwei Rändelräder 174, 176 vorgesehen, die mit in Fig. 3 gestrichelt eingezeich neten Drehmeldern 178, 180 zusammenarbeiten. Deren Aus gangssignale werden über Analog/Digitalwandler 182, 184 auf weitere Eingänge des Kodierers 166 gegeben. Durch Betätigen der Rändelräder 174, 176 läßt sich der Cursor des Flachdisplays besonders bequem in Zeilen- bzw. Spaltenrichtung bewegen.In the modified flat-panel display shown in FIG. 4 94 two knurling wheels 174, 176 are provided at the ends of the gripping bar, the dashed lines with in Fig. 3 are indicative Neten resolvers 178, cooperate 180th From whose output signals are given via analog / digital converter 182 , 184 to further inputs of the encoder 166 . By actuating the knurled wheels 174 , 176 , the cursor of the flat display can be moved particularly conveniently in the row or column direction.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 hat man auf der Vorderseite zwei Paare koaxialer Drehknöpfe 186, 188 bzw. 190, 192, die jeweils mit einem Drehmelder zusammen arbeiten. Man kann so vier Variable einfach in unter schiedlichen Richtungen einstellen. Zusätzlich ist auf der Greifleiste 94 ein Flachbahnregler 194 vorgesehen, der ähnlich wie die Drehmelder 178, 180 mit einen weiteren Eingang des Kodierers 126 verbunden werden kann.In the embodiment of FIG. 5 has a coaxial on the front two pairs of knobs 186, 188, 190, 192, each of which operates with a resolver together. You can easily set four variables in different directions. In addition, a flat track controller 194 is provided on the gripping bar 94 and , like the resolvers 178 , 180 , can be connected to a further input of the encoder 126 .
Fig. 4 zeigt im übrigen die Darstellung des Flachdis plays bei in die Schirmmitte gestellter Marke 172 (ausge zogen) bzw. bei an den unteren Bildrand gestellter Marke 172 (gestrichelt). Fig. 4 shows the representation of the flat display with the mark 172 placed in the center of the screen (pulled out) or with the mark 172 placed at the bottom of the image (dashed).
Fig. 5 zeigt das Arbeiten des Navigationsgerätes im Modus "bewegte Marke", wobei ausgezogen ein momentaner Standort, gestrichelt zwei früher durchlaufene Standorte wiedergegeben sind. FIG. 5 shows the working of the navigation device in the "moving mark" mode, with a current location, broken lines, showing two locations that were passed through earlier.
Für alle Darstellungsarten gilt, daß der Rechner 112 in den Schirminhalt Darstellungen einblenden kann, welche eine leicht erfaßbare Darstellung der durch die Fühler 124 bis 128 ermittelten Betriebsparameter geben. Dies kann z. B. so erfolgen, daß der Rechner 112 Teilbereiche des Vordergrund-Bildsignalspeichers 154 mit entsprechen den Bitmustern füllt, welche z. B. einem Analog-Anzeige instrument nachgebildet sein können. Derartige Anzeigen können durch Betätigen einer der Tasten 108 angefordert werden oder vom Rechner 112 automatisch in vorgegebenen zeitlichen Abständen oder bei Vorliegen anormaler Verhält nisse bewerkstelligt werden. Zum Löschen dieser Anzeigen wird der entsprechende Teilbereich des Vordergrund-Bild signalspeichers 154 wieder vom Rechner 112 gelöscht.For all types of representation, the computer 112 can display representations in the screen contents which give an easily comprehensible representation of the operating parameters determined by the sensors 124 to 128 . This can e.g. B. done so that the computer 112 fills portions of the foreground image signal memory 154 with corresponding bit patterns, which, for. B. an analog display instrument can be simulated. Such displays can be requested by pressing one of the buttons 108 or can be accomplished automatically by the computer 112 at predetermined time intervals or in the presence of abnormal conditions. To delete these displays, the corresponding partial area of the foreground image signal memory 154 is deleted again by the computer 112 .
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: EUROAVIONICS NAVIGATIONSSYSTEME GMBH & CO. KG,, DE |
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Inventor name: KLASCHKA, RUEDIGER, 71263 WEIL DER STADT, DE |
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R071 | Expiry of right |