DE4345274C2 - Navigationseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Navigationseinrichtung für Luft-, Land- und Wasserfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Navigationseinrichtung ist in einem Auf­ satz mit dem Titel "Auf eine Straßenbreite genau" be­ schrieben, der in der Zeitschrift "net", Band 46, 1992, auf den Seiten 22 und 23 beschrieben ist.

Bei einer derartigen Navigationseinrichtung müssen zwi­ schen dem Rechner und der Anzeigeeinheit große Datenmengen verschoben werden, um die aktuelle Position des Fahrzeuges über der Landkarte darzustellen. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn die Anzeigeeinheit über eine Daten­ übertragungsstrecke begrenzter Kapazität mit dem Rechner verbunden ist, z. B. dann, wenn die Anzeigeeinheit von einem den Rechner enthaltenden Einschubgehäuse abnehm­ bar sein soll und mit dem Rechner über ein drahtloses Modem gekoppelt ist.

Eine ähnliche Navigationseinrichtung kann der DE 40 33 831 A1 entnommen werden.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Naviga­ tionseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß sie den unterschiedli­ chen Anforderungen der Datenübertragung für eine als Hintergrund auf der Anzeigeeinheit erscheinende Karte und ein als Vordergrund auf der Anzeigeeinheit erschei­ nendes Lagesymbol für den Standort des Fahrzeuges Rech­ nung trägt. Üblicherweise hat nämlich eine als Hin­ tergrund dargestellte Karte einen sehr viel höheren Informationsgehalt als ein den Standort des Fahrzeuges in der Karte wiedergebendes Lagesymbol.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 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").

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter­ ansprüchen angegeben.

Flache Anzeigetafeln werden heute sowohl als LCDs als auch als Gasentladungs-Anzeigetafeln vertrieben. Sie haben mittlerweile 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 2 ist es möglich, das Flachdisplay vom Haupt­ teil der Navigationseinrichtung abzunehmen und aus klei­ nerem Abstand und unter günstigerem Beobachtungswinkel anzusehen.

Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 2 hat man auch nur eine einzige Datenverbindung zwischen dem Flachdisplay und der Anzeigetreiberkarte des Einschubge­ häuses. Das Verteilen der einlaufenden Bildsignale auf Hintergrund-Bildsignalspeicher und Vordergrund-Bildsignal­ speicher erfolgt im Flachdisplay.

Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 3 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 der DE 33 05 478 C2 ist ein Navigationssystem beschrie­ ben, welches in Abhängigkeit von den Funksignalen von GPS-Satelliten arbeitet. Dieses umfaßt Feldterminals mit kleinen Rechnern, die eine Vorverarbeitung der Daten bewerkstelligen, sowie einen zentralen Rechner, der über ein Funkmodem mit dem Feldterminalrechner verbunden ist. Erfindungsgemäß wird ein drahtloses Modem aber nur zur Fortschreibung des rasch veränderlichen Anteiles der Bildinformation auf dem Flachdisplay verwendet.

Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 4 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.

Gemäß Anspruch 5 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.

In einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 6 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 mung eines oder mehrerer Ersatzwege zu einem Ersatzziel berechnet werden.

Das Vorsehen von Eingabeelementen auf der Frontfläche der Anzeigeeinheit einer Navigationseinrichtung ist an sich aus der DE 42 19 171 A1 bekannt. Dort umfaßt die Anzeigeeinheit aber einen Bildschirm (Kathodenstrahl­ röhre), und die Eingabeelemente dienen nicht zum Anfor­ dern von Ersatzwegen.

Bei einer Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 7 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.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 ist im Hinblick auf einfache Handhabung des Datenlesegerätes ohne zusätzlichen Platzbedarf in der Armaturentafel von Vorteil.

Eine Navigationseinrichtung gemäß Anspruch 9 kann nach Beginn einer Fahrt noch auftretende Störeinflüsse, die dem Fahrzeug drahtlos nachgemeldet werden, für eine Modifizierung des geplanten Sollweges verwenden.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 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.

Die Verwendung von Ortungssendern in Fahrzeugen ist an sich bekannt. So offenbart die DE 40 26 207 A1 ein Verfahren zur Darstellung von Gefechtsfelddaten an an einer militärischen Übung teilnehmenden Fahrzeugen, bei welchem jedes Fahrzeug seinen momentanen Standort mißt und seine Positionsdaten über Funk an eine Leit­ stelle übermittelt.

Ähnliche Ortungssender sind aus der DE 42 20 963 A1 bekannt, wobei dort in erster Linie eine rasche Lokali­ sierung von Unfallstellen angestrebt wird.

Die DE 33 36 092 A1 offenbart ein Leit- und Informations­ system für Straßenfahrzeuge, mit welchem Gefahrenstellen ermittelt werden können.

Auch die DE 38 39 959 A1 betrifft eine Notrufeinrichtung für Kraftfahrzeuge, bei welcher ein Ortungssender die Position des verunglückten Fahrzeuges meldet.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines Cockpits eines kleinen Reise­ flugzeuges;

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Navi­ gationsgerät, welches im in Fig. 1 gezeigten Teil des Cockpits angeordnet ist;

Fig. 3 ein Blockschaltbild des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Navigationsgerätes; und

Fig. 4 und 5 abgewandelte Flachdisplays für ein Navigationsgerät nach den Fig. 1 bis 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 Uhr 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 über den durch die Steckverbinderteile 36, 38 gebildeten Datenbus an die Rechnerkarte 26 abgibt.

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 74 gehalten, das fest mit dem Rahmen 68 verbunden ist.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Man erkennt in Fig. 3 ferner die an den Ausgang des Rechners angeschlossene Bildschirm-Treiberkarte 24, welche die ausgegebenen 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.

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.

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.

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.

In Abhängigkeit von dem durch den Überlagerungskreis 156 hergestellten Bitmuster wird die LCD-Farbanzeige­ tafel 72 angesteuert.

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.

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.

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.

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.

An den Steckverbinder 54 ist ein Fühler 170 angekoppelt, der zwei verschiedene Ausgangssignale erzeugt, je nachdem, ob der Steckverbinder 88 eingesteckt oder ausgesteckt ist.

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.

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.

Das oben beschriebene Navigationsgerät arbeitet folgen­ dermaßen:
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.

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.

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.

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.

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.

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. 5 zeigt das Arbeiten des Navigationsgerätes im Modus "bewegte Marke", wobei ausgezogen ein momentaner Standort, gestrichelt zwei früher durchlaufene Standorte wiedergegeben sind.

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.

Claims (10)

1. Navigationseinrichtung für Luft-, Land- und Wasser­ fahrzeuge, mit einer Funksignale von Navigations­ satelliten auffangenden und aus diesen Lagekoordinaten berechnenden Meßeinheit (32), mit einem frei programmier­ baren Rechner (26), mit einem Massenspeicher (28) für Kartendaten, mit einer Anzeigeeinheit (16) und mit einer Anzeige-Treiberkarte (24), wobei der Rechner (26) auf der Anzeigeeinheit (16) jeweils einen Ausschnitt der im Massenspeicher (28) abgelegten Kartenpixel zur Anzeige bringt, der in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Meßeinheit (32) gewählt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bildsignalspeicher einen Hintergrund-Bildsignalspeicher (152), einen Vordergrund-Bildsignalspeicher (154) sowie einen mit diesen verbundenen Überlagerungskreis (156) aufweist, wobei letzterer das im Hintergrund-Bildsignal Speicher (152) enthaltene Bitmuster mit dem im Vordergrund-Bildsignalspeicher (154) enthaltenen Bitmuster überlagert und die Anzeigeeinheit (16) gemäß dem so erhaltenen Kombinationsmuster ansteuert.

2. Navigationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (16) ein Flach­ display (72) umfaßt, welches lösbar auf einem Einschubge­ häuse (18, 20) angebracht ist, das den Rechner (26), den Massenspeicher (28), die Meßeinheit (32) und die Anzeige-Treiberkarte (24) enthält, und daß das Flachdisplay (72) eine Signalweiche (150) enthält, welche in Abhängigkeit von in den übertragenen Datenstrom eingestreuten Umschalt­ befehlen ihren Eingang wahlweise mit dem Hintergrund-Bildsignalspeicher (152) oder dem Vordergrund-Bildsignal­ speicher (154) verbindet.

3. Navigationseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Vordergrund-Bildsignal­ speicher (154) über ein drahtloses Modem (118, 120) mit dem Ausgang der Anzeige-Treiberkarte (24) verbunden ist.

4. Navigationseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (170) vorgesehen ist, der ein erstes Ausgangssignal bereitstellt, wenn das Flachdisplay (72) auf einem Halteelement (14; 142) ange­ ordnet ist, und ein zweites Ausgangssignal bereitstellt, wenn das Flachdisplay (72) vom Haltelement (14; 142) (14) abgenommen ist, und daß der Rechner (26) bei Vorliegen des ersten Ausgangssignales den Inhalt des Hintergrund-Bildsignalspeichers (152) gemäß den Ausgangssignalen der Meßeinheit (32) fortschreibt und den Inhalt des Vordergrund-Bildsignalspeichers (154) unverändert läßt, während er bei Erhalt des zweiten Ausgangssignales den Inhalt des Hintergrund-Bildsignalspeichers (152) unverändert läßt und den Vordergrund-Bildsignalspeicher (154) gemäß den Ausgangssignalen der Meßeinheit (32) fortschreibt.

5. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (26) mit mindestens einem Betriebszustandsfühler (124 bis 128) verbunden ist und ein dessen Ausgangssignal darstellendes Anzeigemuster intermittierend, auf Abruf oder bei Eintritt vorgegebener Bedingungen in den Vor­ dergrund-Bildsignalspeicher (154) oder einen Teil des­ selben schreibt.

6. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (26) mit einem Datenspeicher (120) verbunden ist und die in diesem abgelegten Daten bei Betätigung eines am Flachdisplay (72) vorgesehenen Eingabeelementes (108) zur Ermittelung eines oder mehrerer Ersatzwege vom momen­ tanen Standort zu einem unveränderten Ziel oder einem Ersatzziel verwendet und die Angaben über die modifi­ zierten Ersatzwege auf dem Flachdisplay (72) zur Anzeige bringt.

7. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein mit dem Rechner (26) verbundenes und im Einschubgehäuse (18, 20) unterge­ brachtes Datenträger-Lesegerät (60).

8. Navigationseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz (62) zum Einführen eines Datenträgers oder ein Anschluß zum Anschließen eines Datenträgers oder eine Anschlußbuchse für eine Eingabe/ Ausgabe-Schnittstelle des Rechners (26) an der Vorderwand des Einschubgehäuses (18, 20) vorgesehen ist.

9. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rechner (26) ein Datenempfänger (122) angeschlossen ist und die von diesem übermittelten Daten automatisch in einem Speicherfeld des Datenspeichers (120) abgelegt werden und/oder automatisch oder auf Anforderung zur Planung, Durchführung und Modifizierung des geplanten oder durch­ zuführenden Reiseweges verwendet werden und/oder auf dem Flachdisplay (72) zur Anzeige gebracht werden.

10. Navigationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Ortungssender (131), der mit den Lagekoordinaten beaufschlagt ist und ein in Abhängigkeit derselben moduliertes, vorzugs­ weise zusätzlich auch eine Fahrzeugkennung umfassendes Ortungssignal auf eine Antenne des Fahrzeuges abgibt.