DE4428009A1

DE4428009A1 - Standortbestimmungssystem

Info

Publication number: DE4428009A1
Application number: DE4428009A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Shiihara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1993-08-09
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JPH0755482A; JP3409377B2; DE4428009C2; US5541592A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Standortbestimmungssystem für einen beweglichen Körper wie z. B. ein Fahrzeug zum Bereitstellen geographischer Information für ei nen Benutzer wie z. B. einen Fahrzeuglenker, und be zieht sich im einzelnen auf ein Standortbestimmungs system mit einer Fahrsimulations-Betriebsart, bei der der Benutzer eine simulierte Fahrt auf einer darge stellten Karte verfolgen kann.

Beschreibung des Standes der Technik

In den neueren Standortbestimmungssystemen kann ein Standort bzw. eine Position eines beweglichen Körpers wie zum Beispiel ein Fahrzeug unter Verwendung von Signalen von Satelliten, die zum Beispiel im globalen Standortbestimmungssystem (Global Positioning System, GPS) eingesetzt werden, gemessen oder abgeleitet wer den.

Ein Typ dieser Standortbestimmungssysteme besitzt ei ne Standortmeßbetriebsart und eine Fahrsimulations- Betriebsart, von denen eine mittels Tastenbetätigung durch einen Benutzer wählbar ist. In der Standortmeß betriebsart wird ein Standort des beweglichen Körpers auf der Grundlage von Signalen der Satelliten herge leitet und zusammen mit einer entsprechenden Karte dargestellt. In der Fahrsimulations-Betriebsart kann der Benutzer andererseits eine simulierte Fahrt des beweglichen Körpers auf einem Anzeigeschirm erleben bzw. mitverfolgen, in Verbindung mit einer Karte, die der Benutzer aus gespeicherten Kartendaten wählen kann oder die durch das System automatisch gewählt wird, wenn der Benutzer durch Betätigen von Tasten einen Start- oder Anfangspunkt bezeichnet. Der Benut zer wählt die Fahrsimulations-Betriebsart beispiels weise bei einem Versuch, vorab auf dem Anzeigeschirm eine simulierte Fahrt von dem Startpunkt zu einem Be stimmungspunkt zu sehen.

In der herkömmlichen Fahrsimulations-Betriebsart muß der Benutzer jedoch die dargestellte Karte unter Ver wendung eines Cursors auf dem Anzeigeschirm verschie ben. Genauer betrachtet zwingt diese manuelle Bedie nung des Cursors den Benutzer dazu, anstelle des Steuerns des beweglichen Körpers andere Dinge zu tun, was ein ernstes Problem unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit aufwerfen würde und folglich verbessert werden sollte.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stand ortbestimmungssystem mit einer verbesserten Fahrsimu lations- oder Navigations-Betriebsart zu schaffen.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Standortbestimmungssystem für einen beweglichen Kör per gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung mit einem Anzeigeschirm; eine Kartendaten-Speicher einrichtung zum Speichern von Kartendaten; eine Strecken-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer von dem beweglichen Körper zurückzulegenden Strecke, wobei die Strecke einen Anfangspunkt und einen Be stimmungspunkt aufweist; eine manuell betätigbare Be triebsarten-Wähleinrichtung zum Wählen einer Be triebsart für simulierte Navigation; eine Simulati onsstandort-Bestimmungseinrichtung, die auf die Be triebsarten-Wähleinrichtung, welche die Betriebsart für simulierte Navigation wählt, anspricht, zum Ab leiten eines simulierten augenblicklichen Standorts des beweglichen Körpers auf der Grundlage der Strecke, die durch die Strecken-Bestimmungseinrichtung be stimmt wurde, wobei die Simulationsstandort-Bestim mungseinrichtung den simulierten gegenwärtigen Stand ort als einen Standort ableitet, der sich entlang der Strecke mit einer gegebenen Geschwindigkeit von dem Anfangspunkt zu dem Bestimmungspunkt hin bewegt; und eine Steuereinrichtung zum Darstellen des simulierten gegenwärtigen Standorts auf dem Anzeigeschirm der An zeigeeinrichtung mit den entsprechenden Kartendaten und der Strecke, wobei die Steuereinrichtung die An zeigeeinrichtung derart steuert, daß der simulierte gegenwärtige Standort in einem Mittenpunkt des Anzei geschirms dargestellt wird.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Standortbestimmungssystem für einen beweglichen Körper, mit einer ersten Betriebsart, in der ein ge genwärtiger Standort des beweglichen Körpers unter Verwendung einer Sensoreinrichtung gemessen wird, und einer zweiten Betriebsart, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung mit einem Anzeigeschirm; eine Kar tendaten-Speichereinrichtung zum Speichern von Kar tendaten; eine Strecken-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer von dem beweglichen Körper zurückzu legenden Strecke, wobei die Weckstrecke einen An fangspunkt und einen Bestimmungspunkt aufweist; eine manuell betätigbare Betriebsarten-Wähleinrichtung zum Wählen einer der ersten und zweiten Betriebsarten; eine Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung, die auf die die zweite Betriebsart wählende Betriebsar ten-Wähleinrichtung anspricht, zum Ableiten eines si mulierten gegenwärtigen Standorts des beweglichen Körpers auf der Grundlage der Strecke, die durch die Strecken-Bestimmungseinrichtung festgelegt wurde, wo bei die Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung den simulierten augenblicklichen Standort als einen Standort ableitet, der sich entlang der Strecke mit einer ersten gegebenen Geschwindigkeit von dem An fangspunkt zu dem Bestimmungspunkt hin bewegt; und eine Steuereinrichtung zum Darstellen des simulierten augenblicklichen Standorts auf dem Anzeigeschirm der Anzeigeeinrichtung mit den entsprechenden Kartendaten und der Strecke, wobei die Steuereinrichtung die An zeigeeinrichtung derart steuert, daß der simulierte augenblickliche Standort in einem Mittenpunkt des An zeigeschirms dargestellt wird, so daß die entspre chenden Kartendaten und die Strecke entlang der Strecke mit einer zweiten gegebenen Geschwindigkeit verschoben wird, wobei die zweite gegebene Geschwin digkeit durch die erste gegebene Geschwindigkeit be stimmt wird, und wobei der simulierte augenblickliche Standort gleichbleibend in dem Mittenpunkt des Anzei geschirms dargestellt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 ein Funktions-Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Standortbestimmungssystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des in Fig. 1 gezeig ten Standortbestimmungssystems;

Fig. 3 ein Diagramm, das ein Beispiel einer Fahrstrecke zeigt, die in Form geographischer von Längen und Breiten von Punkten, die die Fahrstrecke bilden, gespeichert ist;

Fig. 4 ein Diagramm zum Erklären eines Be triebsablaufs des in Fig. 1 gezeigten Standortbestim mungssystems;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer Navigationssimu lations-Routine, die von einer CPU in einer Navigati onssimulations-Betriebsart ausgeführt wird, um für einen Benutzer eine simulierte Navigation bereitzu stellen;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm einer Unterroutine entsprechend dem Schritt 50 in Fig. 5 und

Fig. 7 ein Diagramm zum Erklären einer Darstel lungsform, die durch Ausführen der Navigationssimula tions-Routine gemäß der Fig. 5 und 6 verwirklicht wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 ist ein Funktions-Blockdiagramm, das die Struktur eines Standortbestimmungssystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt. In Fig. 1 speichert eine Kartendaten-Speichereinrichtung 1 Straßendaten beinhaltende Kartendaten, und eine Steu ereinrichtung 2 steuert eine Datenleseeinrichtung 3 so, daß benötigte Kartendaten aus der Kartendaten- Speichereinrichtung 1 für eine Anzeige auf einer An zeigeeinrichtung 4 ausgelesen werden. Eine Strecken daten-Speichereinrichtung 5 speichert Streckendaten, die durch eine Strecken-Bestimmungseinrichtung 6 be stimmt oder festgelegt werden. Im einzelnen legt die Strecken-Bestimmungseinrichtung 6 eine von einem be weglichen Körper, das heißt, einem Fahrzeug gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel, zurückzule gende Strecke in Form einer Reihe oder Kette von Punkten, das heißt, einem Startpunkt, einem Ziel- oder Bestimmungspunkt sowie dazwischenliegenden Pas sier- oder Durchgangspunkten fest. Das Verfahren zur Streckenbestimmung ist im Stand der Technik hinrei chend bekannt. Die Strecke kann zum Beispiel durch Eingeben von Start- und Bestimmungspunkten in das Sy stem über eine Tastenbetätigung durch den Benutzer automatisch festgelegt werden; oder die Strecke kann durch Eingeben von Start- und Bestimmungspunkten so wie sämtlicher dazwischenliegender Durchgangspunkte über die Tastenbetätigung durch den Benutzer festge legt werden. Die festgelegte Strecke wird durch die Streckendaten-Speichereinrichtung 5 in Form von Posi tionsdaten gespeichert, das heißt, Längen- und Brei tendaten von jedem der Start-, Durchgangs- und Be stimmungspunkte, die die Fahrstrecke bilden. Die Streckendaten, die in der Streckendaten-Speicherein richtung 5 gespeichert sind, werden auch durch die Datenleseeinrichtung 3 unter der Steuerung der Steu ereinrichtung 2 zur Anzeige auf der Anzeigeeinrich tung 4 zusammen mit den vorstehenden Kartendaten aus gelesen.

Eine Momentanstandort-Bestimmungseinrichtung 7 leitet eine augenblickliche Position des Fahrzeugs auf der Grundlage von Signalen, die von zum Beispiel in dem globalen Standortbestimmungssystem eingesetzten Sa telliten empfangen wurden, ab. Da die Bestimmung des augenblicklichen Fahrzeugstandorts unter Verwendung der Satellitensignale im Stand der Technik hinrei chend bekannt ist, wird hierfür keine weitere Erklä rung gegeben. Die Steuereinrichtung 2 steuert die An zeigeeinrichtung 4 derart, daß der augenblickliche Fahrzeugstandort, der durch die Momentanstandort- Bestimmungseinrichtung 7 abgeleitet wurde, angezeigt wird, wenn eine Standortmeßbetriebsart durch eine Be triebsarten-Wähleinrichtung 8 gewählt ist. Wenn im einzelnen die Standortmeßbetriebsart durch die Be triebsarten-Wähleinrichtung 8 durch die Tastenbetäti gung des Benutzers gewählt wird, so steuert die Steu ereinrichtung 2 die Momentanstandort-Bestimmungsein richtung 7 derart, daß der augenblickliche Fahr zeugstandort ermittelt wird, und steuert ferner die Anzeigeeinrichtung 4 derart, daß der ermittelte Fahr zeugstandort zusammen mit den entsprechenden Karten daten (und, falls festgelegt, der Fahrstrecke), die durch die Datenleseeinrichtung 3 ausgelesen wurde, dargestellt wird. Eine derartige Anzeige des abgelei teten Fahrzeugstandorts selbst ist im Stand der Tech nik ebenfalls hinreichend bekannt.

Das Standortbestimmungssystem gemäß diesem bevorzug ten Ausführungsbeispiel beinhaltet ferner eine Simu lationsstandort-Bestimmungseinrichtung 9, die eine imaginäre oder simulierte augenblickliche Position des Fahrzeugs ableitet, wenn eine Fahrsimulations- oder Navigationssimulations-Betriebsart durch die Be triebsarten-Wähleinrichtung 8 gewählt ist. Wenn im einzelnen die Navigationssimulations-Betriebsart durch die Betriebsarten-Wähleinrichtung 8 aufgrund der Tastenbetätigung des Benutzers ausgewählt wird, so steuert die Steuereinrichtung 2 die Simulations standort-Bestimmungseinrichtung 9 derart, daß der si mulierte augenblickliche Fahrzeugstandort, der auf der Fahrstrecke basiert, die durch die Datenleseein richtung 3 aus der Streckendaten-Speichereinrichtung 5 ausgelesen wurde, ermittelt wird, und steuert fer ner die Anzeigeeinrichtung 4 derart, daß der ermit telte simulierte Fahrzeugstandort zusammen mit der entsprechenden Karte und der Fahrstrecke, die durch die Datenleseeinrichtung 3 ausgelesen wurde, darge stellt wird. Die Steuereinrichtung 2 steuert die An zeigeeinrichtung 4 derart, daß das dargestellte Bild, das heißt, die dargestellte Karte und die dargestell te Fahrstrecke, mit einer gegebenen Geschwindigkeit und entlang der Fahrstrecke verschoben wird, wobei der abgeleitete, simulierte Fahrzeugstandort immer in einem Zentrum oder Mittenpunkt des dargestellten Bil des oder des Anzeigeschirms dargestellt wird.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des in Fig. 1 gezeig ten Standortbestimmungssystems. In Fig. 2 repräsen tiert das Bezugszeichen 10 einen GPS Empfänger zum Empfangen der Signale der Satelliten in dem globalen Standortbestimmungssystem. Dementsprechend bildet der GPS Empfänger 10 einen Teil der Momentanstandort- Bestimmungseinrichtung 7 in Fig. 1. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine CPU (Zentraleinheit) und das Be zugszeichen 12 bezeichnet ein ROM (Festspeicher), der verschiedene, von der CPU 11 auszuführende Programme speichert. Die Momentanstandort-Bestimmungseinrich tung 7 (außer dem GPS Empfänger 10), die Strecken- Bestimmungseinrichtung 6 (außer einem manuell bedien baren Abschnitt), und die Simulationsstandort- Bestimmungseinrichtung 9 werden durch die CPU 11 ver wirklicht, wenn die entsprechenden, in dem ROM 12 ge speicherten Abläufe ausgeführt werden. Die Datenlese einrichtung 3 wird ebenfalls durch die CPU 11 ver wirklicht, wenn ein entsprechender Schritt in der Routine ausgeführt wird. Das Bezugszeichen 13 be zeichnet ein RAM (Schreib/Lesespeicher), der einen Arbeitsbereich für die CPU 11 zur Ausführung der aus dem ROM 12 ausgelesenen Routine bzw. Programm bereit stellt. Das RAM 13 verwirklicht die Streckendaten- Speichereinrichtung 5. Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Tastatur zum Eingeben von Anweisungen und Daten in das System. Die Tastatur 14 verwirklicht die Be triebsarten-Wähleinrichtung 8 und den manuell bedien baren Abschnitt der Strecken-Bestimmungseinrichtung 6. Die Bezugszeichen 15 bzw. 16 bezeichnen ein LCD (Flüssigkristallanzeige) bzw. einen Anzeigespeicher zum Schreiben von auf dem LCD 15 darzustellenden Da ten. Das LCD 15 und der Anzeigespeicher 16 realisie ren gemeinsam die Anzeigeeinrichtung 4. Das Bezugs zeichen 17 bezeichnet ein CD-ROM (Compact Disc Fest speicher), der die Kartendaten-Speichereinrichtung 1 verwirklicht.

Das wie vorstehend aufgebaute Standortbestimmungssy stem arbeitet in einer wie nachstehend beschriebenen Art und Weise. Da ein Betrieb des Standortbestim mungssystems in der Standortmeßbetriebsart,wie durch die Betriebsartenwähleinrichtung 8, das heißt, durch die manuelle Bedienung durch den Benutzer auf der Ta statur 14, im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, wird nachstehend lediglich ein Betrieb des Standortbestimmungssystems in der durch den Benutzer ausgewählten Navigationssimulations-Betriebsart be schrieben.

Wenn der Benutzer unter Verwendung der Tastatur 14 die Navigationssimulations-Betriebsart wählt, wird die Navigationssimulations-Betriebsart gestartet. Im einzelnen gerät das System in einen Wartezustand zum Empfangen oder Aufnehmen der durch den Benutzer unter Verwendung der Tastatur 14 in der bekannten Art und Weise einzugebenden Start- und Bestimmungspunkte. Wenn die Start- und Bestimmungspunkte eingegeben sind, so bestimmt die Strecken-Bestimmungseinrichtung 6 selbsttätig eine Fahrstrecke von dem Startpunkt zu dem Bestimmungspunkt, welche daraufhin durch die Streckendaten-Speichereinrichtung 5 gespeichert wird.

Wie vorstehend beschrieben ist eine somit bestimmte Fahrstrecke durch eine Kette der Punkte (den Start- und Bestimmungspunkten sowie den dazwischenliegenden Durchgangspunkten) identifiziert, und jeder Punkt wird durch die entsprechende Länge und Breite identi fiziert. Fig. 3 zeigt z. B. ein bekanntes Beispiel der gespeicherten Fahrstrecke, bei der die Anzahl von Punkten gleich n ist, bei der jeweils ein durch "Länge X0, Breite Y0" identifizierter Punkt den Startpunkt, ein durch "Länge X(N-1), Breite Y(N-1)" identifizierter Punkt den Bestimmungspunkt, und da zwischenliegende Punkte die Durchgangspunkte darstel len, und bei der "Zeiger" bedeutet, daß ein nächster Punkt existiert. Dementsprechend ist, wie in Fig. 4 gezeigt, die Fahrstrecke der Form einer polygonalen Linie mit Segmenten AB, BC, CD und DE, bei der der Punkt A dem Startpunkt (X0, Y0), der Punkt E dem Be stimmungspunkt (X(N-1), Y(N-1)), und die Punkte B, C und D den dazwischenliegenden Durchgangspunkten in Fig. 3 entsprechen.

Die Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm einer Navigations simulations-Routine, die in der Navigationssimulati ons-Betriebsart durch die CPU 11 ausgeführt wird. Die CPU beginnt diese Routine auszuführen, wenn die Fahr strecke wie obenstehend beschrieben bestimmt wurde.

In dem Ablaufdiagramm gemäß der Fig. 5 beinhaltet die bestimmte Fahrstrecke zur Vereinfachung der Beschrei bung zum Beispiel den Startpunkt A, die Durchgangs punkte B, C und D und den Bestimmungspunkt E, wie in Fig. 4 gezeigt; die Anzahl dieser Punkte ist durch N dargestellt.

In der Fig. 5 initialisiert die CPU 11 in Schritt 10 eine Datenverwaltungsvariable i (= 0, 1, . . . ) auf ei nen Wert "0". Die Datenverwaltungsvariable i wird da zu verwendet, aufeinanderfolgend eines der Segmente von AB bis DE zu identifizieren, wie anhand einer nachfolgenden Beschreibung hinreichend verständlich werden wird.

Im folgenden schreitet die Routine zu Schritt 20 fort, der einen Startpunkt (LonST, LatST) = (Xi, Yi) der Standortbestimmung und einen Endpunkt (LonED, LatED) = (X(i+1), Y(i+1)) der Standortbestimmung festlegt. Wie aus Fig. 4 erkennbar, repräsentiert der Startpunkt (LonST, LatST) = (Xi, Yi) der Standortbe stimmung den Punkt A, wenn i = 0 ist, und der End punkt (LonED, LatED) = (X(i+1), Y(i+1)) der Standort bestimmung repräsentiert den Punkt B, wenn i = 0 ist. Demgemäß wird dann, wenn "i" in einem späteren Schritt aktualisiert oder inkrementiert wird, der Startpunkt der Standortbestimmung in Folge nach B, C und D aktualisiert oder verschoben, und der Endpunkt der Standortbestimmung wird in Folge nach C, D und E aktualisiert oder verschoben.

Darauffolgend schreitet die Routine zu Schritt 30 fort, der eine Variable zur Bestimmung eines Simula tionsstandorts j (= 0, 1, . . . ) initialisiert. Die Va riable j wird zur Identifizierung einer simulierten Fahrzeugposition zwischen den Start- und Endpunkten der Standortbestimmung, die in Schritt 20 festgelegt wurden, verwendet und wird jedesmal dann, wenn diese Navigationssimulations-Routine ausgeführt wird, um "1" aktualisiert oder inkrementiert. Der Schritt 30 ermittelt ferner eine Längen/Breiten-Differenz DIFF zwischen den Start- und Endpunkten der Standortbe stimmung, die in Schritt 20 hergeleitet wurden, die auf der folgenden Gleichung basiert:

DIFF = .

Wie aus der vorstehenden Gleichung ersichtlich, re präsentiert DIFF einen Abstand zwischen den Start- und Endpunkten der Standortbestimmung, die in Schritt 20 festgelegt wurden.

Der Schritt 30 ermittelt ferner einen Längen- Bestimmungskoeffizienten LonCOEF und einen Breiten- Bestimmungskoeffizienten LatCOEF auf der Basis der folgenden Gleichungen:

LonCOEF = (LonED - LonST)/DIFF
LatCOEF = (LatED - LatST/DIFF).

Wie erkennbar ist, repräsentiert LonCOEF eine Ände rungsrate einer Länge in Bezug auf eine Änderung von DIFF, während LatCOEF eine Änderungsrate einer Breite in Bezug auf eine Änderung von DIFF darstellt.

Daraufhin schreitet die Routine zu Schritt 40 fort, der einen simulierten augenblicklichen Fahrzeugstand ort (Lon, Lat) auf der Basis einer Gleichung wie folgt ableitet:

(Lon, Lat) = (LonST+j·LonCOEF·U, LatST+j·LatCOEF·U).

In der obigen Gleichung stellt U einen Einheitsab stand oder ein Einheitsintervall dar, das jedesmal dann aktualisiert wird, wenn diese Navigationssimula tions-Routine ausgeführt wird. Dementsprechend reprä sentiert j·U eine Entfernung, die durch das Fahrzeug von dem in Schritt 20 gewonnenen Startpunkt der Standortbestimmung aus zurückgelegt wurde, und j·LonCOEF·U und j·LatCOEF·U repräsentieren entspre chende Schwankungen in Länge und Breite von LonST bzw. LatST.

In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Benutzer die Größe von U unter Verwendung der Tasta tur 14 festlegen. Demgemäß kann der Benutzer die si mulierte Navigation bei seiner/ihrer gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit genießen. Wird diese Naviga tionssimulations-Routine zum Beispiel jeweils pro Se kunde ausgeführt, das heißt, die Variable i wird in einem späteren Schritt 80 um "1" pro 1 Sekunde aktua lisiert, und wird U durch die Tastenbetätigung des Benutzers auf der Tastatur 14 auf 10 Meter einge stellt, so kann sich der Benutzer der simulierten Na vigation bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 36 km/h erfreuen.

Darauffolgend schreitet die Routine zu Schritt 50 fort, bei dem der simulierte Fahrzeugstandort, der in Schritt 40 gewonnen wurde, im Mittelpunkt eines An zeigebildschirms des LCD 15 dargestellt wird, zusam men mit der entsprechenden Karte und der bestimmten Fahrstrecke in Überlagerung. Unter Bezugnahme auf Fig. 6, die eine Unterroutine entsprechend Schritt 50 in Fig. 5 zeigt, bestimmt der Schritt 51 im einzel nen, ob ausreichend Kartendaten im Anzeigespeicher 16 vorbereitet sind, um die gewonnene simulierte Fahr zeugposition im Zentrum der entsprechenden Karte auf dem Anzeigeschirm darzustellen. Wenn ermittelt wird, daß die Kartendaten, die in dem Anzeigespeicher 16 gespeichert sind, ausreichend sind, so schreitet die Routine zu Schritt 52 fort, bei dem der gewonnene si mulierte Fahrzeugstandort im Mittelpunkt des ange zeigten Bildes dargestellt wird, das heißt, im Mit telpunkt der entsprechenden Karte zusammen mit der bestimmten Fahrstrecke in Überlagerung. Wenn anderer seits ermittelt wird, daß die Kartendaten, die in dem Anzeigespeicher 16 gespeichert sind, nicht ausrei chend sind, so schreitet die Routine zu Schritt 53 fort, bei dem die CPU 11 die fehlenden Kartendaten aus dem CD-ROM 17 zur Übertragung in den Anzeigespei cher 16 ausliest. Daraufhin schreitet die Routine zu Schritt 52 fort, bei dem der gewonnene simulierte Fahrzeugstandort in der oben beschriebenen Art und Weise dargestellt wird.

Ausgehend von Schritt 52 gemäß Fig. 6 schreitet die Routine zu Schritt 60 gemäß Fig. 5 fort, der ermit telt, ob durch den Benutzer "Pause" angefordert wird. Ist durch den Benutzer "Pause" angefordert, so schreitet die Routine zu Schritt 70 fort, der die "Freigabe der Pause" durch den Benutzer erwartet. Im einzelnen kann der Benutzer von dem System "Pause" über die Tastenbetätigung auf der Tastatur 14 anfor dern, so daß der Benutzer das dargestellte Bild für eine gewünschte Zeitdauer als statisches oder still stehendes Bild betrachten kann. Wie ersichtlich ist, wird auch die "Freigabe der Pause" durch die Tasten betätigung des Benutzers auf der Tastatur 14 eingege ben.

Wird andererseits in Schritt 60 "Pause" nicht ange fordert, so schreitet die Routine zu Schritt 80 fort, bei dem die Variable j um "1" inkrementiert wird.

Darauffolgend vergleicht Schritt 90 j·U mit dem in Schritt 30 abgeleiteten DIFF. Wie vorstehend be schrieben, repräsentiert j·U eine simulierte Entfer nung, der durch das Fahrzeug von dem Startpunkt der Standortbestimmung aus, der in Schritt 20 festgelegt wurde, zurückgelegt wurde, und DIFF repräsentiert ei ne Entfernung zwischen den in Schritt 20 festgelegten Start- und Endpunkten der Standortbestimmung. Dement sprechend ermittelt Schritt 90, ob ein simulierter Fahrzeugstandort, der bei einem nächsten Ausführungs zyklus dieser Routine, das heißt des Schrittes 40, gewonnen werden soll, auf dem zwischen den in Schritt 20 festgelegten Start- und Endpunkten der Standortbe stimmung definierten Segment existieren wird. Ist zum Beispiel i = 0, so daß die Start- und Endpunkte der Standortbestimmung gemäß Fig. 4A bzw. B sind, und ist die Variable j in Schritt 80 auf "4" inkremen tiert, so wird kein bei dem nächsten Ausführungszy klus dieser Routine zu gewinnender Punkt auf dem Seg ment AB für einen simulierten Fahrzeugstandort vor handen sein. Wie ersichtlich ist, repräsentieren in Fig. 4 A1, A2 und A3 jeweils simulierte Fahrzeug standorte entsprechend j=1, j=2 und j=3.

Während DIFF < j·U gilt, werden dementsprechend die Schritte 40 bis 80 wiederholt. Wird j·U gleich oder größer als DIFF, so schreitet die Routine zu Schritt 100 fort, bei dem die Variable i um "1" inkrementiert wird. Darauffolgend vergleicht Schritt 100 die Varia ble i mit einem Wert "N-1". Da die Variable i bei Null beginnt und da N die Anzahl der Punkte auf der bestimmten Fahrstrecke darstellt, ermittelt Schritt 110, ob ein simulierter Fahrzeugstandort, der in dem nächsten Ausführungszyklus dieser Routine zu bestim men ist, den Bestimmungspunkt, das heißt den Punkt E in Fig. 4, erreicht oder über diesen hinausgeht. Ist in Schritt 110 i < N-1, so schreitet die Routine zu Schritt 20 fort, bei dem die Start- und Endpunkte der Standortbestimmung für ein nächstes Segment der Fahr strecke neu festgelegt werden. Sind zum Beispiel die gegenwärtigen Start- und Endpunkte der Standortbe stimmung A bzw. B aus Fig. 4, so sind die in Schritt 20 festzulegenden nächsten Start- und Endpunkte der Standortbestimmung B bzw. C aus Fig. 4. Daraufhin schreitet die Routine zu Schritt 30 fort, bei dem DIFF, LonCOEF und LatCOEF für das Segment BC gewonnen werden, und die Schritte 40 bis 80 werden wiederholt, während DIFF < j·U gilt.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich wird, da der simulierte Fahrzeugstandort bzw. die si mulierte Fahrzeugposition aufeinanderfolgend entlang der ermittelten Fahrstrecke abgeleitet und so darge stellt wird, daß sie gleichbleibend im Mittenpunkt des dargestellten Bildes auf dem Anzeigeschirm zu liegen kommt, wird das dargestellte Bild, d. h. die dargestellte Karte und die Fahrstrecke, selbsttätig entlang der bestimmten Fahrstrecke verschoben, wobei sich der simulierte Fahrzeugstandort konstant im Mit tenpunkt des dargestellten Bildes befindet. Das dar gestellte Bild wird mit einer konstanten Geschwindig keit, die durch den Benutzer wie vorstehend beschrie ben durch Festlegen des Einheitsabstandes U auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann, verschoben.

Wenn, unter Rückbezug auf Schritt 110, die Variable i gleich oder größer als der Wert "N-1" wird, so schreitet die Routine zu Schritt 120 fort, der ermit telt, ob die Variable i gleich dem Wert "N-1" ist oder nicht. Ist i = N-1, so schreitet die Routine zu Schritt 130 fort, der die folgende Einstellung bzw. Festlegung der zugeordneten Werte vornimmt:

(LonST, LatST) = (Xi, Yi)
(LonED, LatED) = (Xi, Yi)
j = 0
DIFF = 0
LonCOEF = 0
LatCOEF = 0.

Die Routine schreitet nun zu Schritt 40 fort, bei dem ein simulierter Fahrzeugstandort am Bestimmungspunkt, d. h. am Punkt E in Fig. 4, gewonnen wird. Demgemäß stellt Schritt 50 wie vorstehend beschrieben den Be stimmungspunkt im Mittenpunkt des dargestellten Bil des dar. Wird durch den Benutzer bei Schritt 60 "Pause" angefordert, so wird das dargestellte Bild fortlaufend gezeigt, bis "Pause" in Schritt 70 frei gegeben bzw. aufgehoben wird. Daraufhin fährt die Routine fort durch zu Schritt 120, der dieses Mal er mittelt, daß die Variable i nicht der Wert "N-1" ist. Demgemäß wird diese Navigationssimulations-Routine beendet, und ein geeigneter Hinweis, der die Beendi gung der Navigationssimulations-Routine zeigt, kann für den Benutzer auf dem LCD 15 dargestellt werden.

Fig. 7 ist ein Diagramm zum Erklären der Darstel lungsweise, die durch die Ausführung der vorhergehen den Navigationssimulations-Routine verwirklicht wird.

Fig. 7 zeigt eine Karte, die Straßen sowie die be stimmte Fahrstrecke, die schraffiert und entlang der Fahrstrecke aufeinanderfolgend mit P1 bis P5 bezeich net ist, beinhaltet. Wie ersichtlich ist, repräsen tiert P1 den Startpunkt, P2 bis P4 repräsentieren je weils die Durchgangspunkte, und P5 repräsentiert den Bestimmungspunkt. In der Fig. 7 repräsentiert G einen Rahmen des Anzeigeschirms des LCD 15.

Wenn die Navigationssimulations-Routine ausgeführt wird, so wird zuerst der Startpunkt P1 im Zentrum des Anzeigeschirms des LCD 15 dargestellt. Daraufhin ver schiebt das LCD 15 das dargestellte Bild mit dem sich gleichbleibend im Mittelpunkt des Anzeigeschirms be findenden abgeleiteten simulierten Fahrzeugstandorts entlang der Fahrstrecke von dem Startpunkt P1 zu dem Durchgangspunkt P2. Daraufhin verschiebt das LCD 15 das dargestellte Bild in derselben Art und Weise ent lang der Fahrstrecke von dem Durchgangspunkt P2 zu dem Durchgangspunkt P3, von dem Durchgangspunkt P3 zu dem Durchgangspunkt P4, und von dem Durchgangspunkt P4 zu dem Bestimmungspunkt P5. Schließlich beendet das LCD 15 das Verschieben, wenn der Bestimmungspunkt im Mittenpunkt des Anzeigeschirms dargestellt wird. Dementsprechend kann die Karte von dem Startpunkt P1 zu dem Bestimmungspunkt P5 automatisch dargestellt oder aufeinanderfolgend verschoben werden, so daß der Benutzer die simulierte Navigation vorab verfolgen kann.

Das vorstehend beschriebene Standortbestimmungssystem umfaßt eine Standortmeßbetriebsart und eine Navigati onssimulations-Betriebsart. In der Standortmeßbe triebsart ermittelt das System einen tatsächlichen Standort eines beweglichen Körpers. In der Navigati onssimulations-Betriebsart andererseits wird unter Verwendung einer bestimmten, von dem beweglichen Kör per zurückzulegenden Strecke ein simulierter Standort des beweglichen Körpers abgeleitet. Das System ermit telt den simulierten Standort des beweglichen Körpers als Position, die sich mit einer gegebenen Geschwin digkeit entlang der bestimmten Strecke bewegt. Das System stellt den abgeleiteten simulierten Standort des beweglichen Körpers in einem Mittenpunkt eines Anzeigebildschirms dar, zusammen mit einer entspre chenden Karte und der bestimmten Strecke in sich überlagernder Art und Weise. Dementsprechend ver schiebt das System automatisch die entsprechende Kar te und die Strecke mit einer gegebenen Geschwindig keit, wobei die abgeleitete simulierte Position des beweglichen Körpers gleichbleibend im Mittenpunkt des Anzeigebildschirms dargestellt wird.

Es versteht sich, daß diese Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbei spiele und Abwandlungen beschränkt werden kann, und daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen durchge führt werden können, ohne von Charakter und Anwen dungsbereich der Erfindung gemäß ihrer Definition in den anliegenden Patentansprüchen abzuweichen.

Claims

1. Standortbestimmungssystem für einen bewegli chen Körper, gekennzeichnet durch
eine Anzeigeeinrichtung (4) mit einem Anzeige schirm (15);
eine Kartendaten-Speichereinrichtung (1) zum Speichern von Kartendaten;
eine Strecken-Bestimmungseinrichtung (6) zum Be stimmen einer von dem beweglichen Körper zurückzule genden Strecke, wobei die Strecke einen Anfangspunkt und einen Bestimmungspunkt aufweist;
eine manuell betätigbare Betriebsarten- Wähleinrichtung (8) zum Wählen einer Betriebsart für simulierte Navigation;
eine Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung (9), die auf die Betriebsarten-Wähleinrichtung (8), welche die Betriebsart für simulierte Navigation wählt, anspricht, zum Ableiten eines simulierten au genblicklichen Standorts des beweglichen Körpers auf der Grundlage der Strecke, die durch die Strecken- Bestimmungseinrichtung (6) bestimmt wurde, wobei die Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung (9) den simulierten gegenwärtigen Standort als einen Standort ableitet, der sich entlang der Strecke mit einer ge gebenen Geschwindigkeit von dem Anfangspunkt zu dem Bestimmungspunkt hin bewegt; und
eine Steuereinrichtung (2) zum Darstellen des simulierten gegenwärtigen Standorts auf dem Anzeige schirm der Anzeigeeinrichtung (4) mit den entspre chenden Kartendaten und der Strecke, wobei die Steu ereinrichtung (2) die Anzeigeeinrichtung (4) derart steuert, daß der simulierte gegenwärtige Standort in einem Mittenpunkt des Anzeigeschirms dargestellt wird.

2. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Ein richtung (14) zum variablen Festlegen der gegebenen Geschwindigkeit.

3. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Ein richtung (14) zum Versetzen der Simulationsstandort- Bestimmungseinrichtung (9) in einen Pausenzustand, so daß die Steuereinrichtung (2) die Anzeigeeinrichtung (4) derart steuert, daß die entsprechende Karte und die Strecke auf eine statische Art und Weise zusammen mit dem sich in dem Mittenpunkt befindenden gewonne nen, simulierten augenblicklichen Standort darge stellt werden.

4. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Ein richtung (14) zum Versetzen der Simulationsstandort- Bestimmungseinrichtung (9) in einen Pausenzustand, um das dargestellte Bild zum Stillstand zu bringen.

5. Standortbestimmungssystem für einen bewegli chen Körper, mit einer ersten Betriebsart, in der ein gegenwärtiger Standort des beweglichen Körpers unter Verwendung einer Sensoreinrichtung gemessen wird, und einer zweiten Betriebsart, gekennzeichnet durch
eine Anzeigeeinrichtung (4) mit einem Anzeige schirm;
eine Kartendaten-Speichereinrichtung (1) zum Speichern von Kartendaten;
eine Strecken-Bestimmungseinrichtung (6) zum Be stimmen einer von dem beweglichen Körper zurückzule genden Strecke, wobei die Strecke einen Anfangspunkt und einen Bestimmungspunkt aufweist;
eine manuell betätigbare Betriebsarten-Wählein richtung (8) zum Wählen einer der ersten und zweiten Betriebsarten;
eine Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung (9), die auf die die zweite Betriebsart wählende Be triebsarten-Wähleinrichtung (8) anspricht, zum Ablei ten eines simulierten gegenwärtigen Standorts des be weglichen Körpers auf der Grundlage der Strecke, die durch die Strecken-Bestimmungseinrichtung (6) festge legt wurde, wobei die Simulationsstandort-Bestim mungseinrichtung (9) den simulierten augenblicklichen Standort als einen Standort ableitet, der sich ent lang der Strecke mit einer ersten gegebenen Geschwin digkeit von dem Anfangspunkt zu dem Bestimmungspunkt hin bewegt; und
eine Steuereinrichtung (2) zum Darstellen des simulierten augenblicklichen Standorts auf dem Anzei geschirm der Anzeigeeinrichtung (4) mit den entspre chenden Kartendaten und der Strecke, wobei die Steu ereinrichtung (2) die Anzeigeeinrichtung (4) derart steuert, daß der simulierte augenblickliche Standort in einem Mittenpunkt des Anzeigeschirms dargestellt wird, so daß die entsprechenden Kartendaten und die Strecke entlang der Strecke mit einer zweiten gegebe nen Geschwindigkeit verschoben wird, wobei die zweite gegebene Geschwindigkeit durch die erste gegebene Ge schwindigkeit bestimmt wird, und wobei der simulierte augenblickliche Standort gleichbleibend in dem Mit tenpunkt des Anzeigeschirms dargestellt wird.

6. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ei ne Vielzahl von Satelliten beinhaltet, und daß das System den augenblicklichen Standort des beweglichen Körpers unter Verwendung von Signalen der Vielzahl der Satelliten mißt.

7. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Ein richtung (14) zum Festlegen der ersten gegebenen Ge schwindigkeit auf einen gewünschten Wert.

8. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Ein richtung (14) zum Versetzen der Simulationsstandort- Bestimmungseinrichtung (9) in einen Pausenzustand, so daß die Steuereinrichtung (2) die Anzeigeeinrichtung (4) derart steuert, daß die entsprechenden Kartenda ten und die Strecke zusammen mit dem sich in dem Mit tenpunkt befindenden gewonnenen simulierten, augen blicklichen Standort dargestellt werden.

9. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine manuell betätigbare Ein richtung (14) zum Versetzen der Simulationsstandort- Bestimmungseinrichtung (9) in einen Pausenzustand, um das dargestellte Bild zum Stillstand zu bringen.