DE4428009C2 - Standortbestimmungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Standortbestimmungssystem für einen beweglichen Körper gemäß dem Oberbegriff der Pa­ tentansprüche 1 und 5.

Aus der EP 05 19 593 A2 ist ein Standorterfassungssystem für einen beweglichen Körper bekannt, welches zwischen einer Reisebetriebsart und einer Simulationsbetriebsart umschaltbar ist. Eine Standortbestimmungseinrichtung er­ mittelt in der Reisebetriebsart einen gegenwärtigen Standort des beweglichen Körpers auf der Grundlage von durch einen am Fahrzeug angebrachten Sensor erfaßten Da­ ten. Wird auf die Simulationsbetriebsart umgeschaltet, so werden die Zufuhr der Sensordaten gehemmt und der Stand­ ortbestimmungseinrichtung an deren Stelle ältere, während einer vorangehenden Bewegung des beweglichen Körpers auf­ gezeichnete und in einem Speicher abgelegte Kartendaten zur Berechnung einer simulierten Position des beweglichen Körpers zugeführt.

Mit dieser bekannten Anordnung ist es daher lediglich möglich, eine Bewegung des beweglichen Körpers nachzu­ vollziehen oder zu simulieren und auf einer Anzeigeein­ richtung mitverfolgbar darzustellen, wobei jedoch eine solche Simulation immer auf die auf den im Speicher ent­ haltenen Daten beruhenden Nachbildung einer zuvor erfolg­ ten, aufgezeichneten Bewegung beschränkt bleibt. Eine auf nicht vorab erfaßten Simulationsdaten beruhende, am aktu­ ellen Standort beginnende Vorausschau auf den weiteren Bewegungswegs des beweglichen Körpers zum vorbestimmten Bestimmungsort ist dagegen nicht möglich.

Aus der JP 4-305 116 (A) ist darüber hinaus ein Verfahren zum Zeichnen einer Wegekarte an Kreuzungen bekannt, bei dem auf einer Anzeigeeinrichtung mit einer festen Fahr­ zeugpositionsmarke eine Wegekarte mit einem Pfad zu einem Bestimmungsort verschieblich dargestellt wird. Während des Anzeigevorgangs wird die zu erwartende weitere Bewe­ gungsrichtung des Fahrzeugs ermittelt und zur verdeckungs­ freien Darstellung des weiteren Pfades die aktuell dargestellte Wegekarte in einem der weiteren Bewegungs­ richtung entgegengesetzten Abschnitt der Anzeigeeinrich­ tung teilweise neu gezeichnet. Eine auf nicht vorab er­ faßten Daten beruhende, von der tatsächlichen Fahrzeugbe­ wegung unabhängige Vorausschau auf den voraussichtlichen oder weiteren Fahrtweg des Fahrzeugs zu einem vorbestimm­ ten Zielort ist auch hier nicht vorgesehen.

Ferner sind aus der EP 03 69 539 A1 ein Verfahren und ei­ ne Vorrichtung zur senkenorientierten Streckenplanung be­ kannt. Das Verfahren beruht auf aufeinanderfolgend ausge­ wählten Untermengen, sogenannten Senken, zur Verfügung stehender, gesamter topographischer Information und Ver­ kehrsinformation und schätzt vorab, welche weiteren Sen­ ken als nächste für die Berechnung von Navigationsdaten von Bedeutung sein werden, um durch wiederholte Wahl und Gewichtung von Vektoren unter Heranziehung eines Suchbau­ mes bereits geplanter Teilstrecken eine optimale Fahr­ strecke zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt zu bestimmen. Bei dieser bekannten Anordnung wird die aktu­ ell erfaßte Fahrzeugposition in die vorab unter Heranziehung zuvor gespeicherter Daten geplante Fahrstrecke eingeblendet, wobei eine mitverfolgbar ablaufende Vorschau der geplanten Fahrstrecke auch hier nicht vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Standortbe­ stimmungssystem mit einer verbesserten Fahrsimulations- oder Navigationsbetriebsart zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1, alternativ mit den im Patentanspruch 5 angegebenen Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß ist somit eine Strecken-Bestimmungseinrichtung vorgesehen zum Bestimmen einer von dem beweglichen Körper zu­ rückzulegenden, einen Anfangspunkt und einen Bestimmungspunkt aufweisenden Strecke. Die Simulationsstandort- Bestimmungseinrichtung leitet den simulierten augenblicklichen Standort des beweglichen Körpers auf der Grundlage der durch die Strecken-Bestimmungseinrichtung bestimmten Strecke als ei­ nen Standort ab, der sich entlang der Strecke mit einer gegebe­ nen Geschwindigkeit von dem Anfangspunkt zu dem Bestimmungs­ punkt hin bewegt. Sodann steuert die Steuereinrichtung die An­ zeigeeinrichtung so, daß der simulierte gegenwärtige Standort an einer vorbestimmten Stelle auf dem Bildschirm dargestellt wird.

Alternativ ist eine Strecken-Bestimmungseinrichtung vorgesehen zum Bestimmen einer von dem beweglichen Körper zurückzulegen­ den, einen Anfangspunkt und einen Bestimmungspunkt aufweisenden Strecke. Die Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung leitet den simulierten gegenwärtigen Standort des beweglichen Körpers auf der Grundlage der durch die Strecken-Bestimmungseinrichtung festgelegten Strecke als einen Standort ab, der sich entlang der Strecke mit einer ersten gegebenen Geschwindigkeit von dem Anfangspunkt zu dem Bestimmungspunkt hin bewegt. Sodann steuert die Steuereinrichtung die Anzeigeeinrichtung so, daß der simulierte augenblickliche Standort an einer vorbestimmten Stelle auf dem Bildschirm dargestellt wird und die entsprechenden Kartendaten und das Streckenbild mit einer zweiten gegebenen Geschwindigkeit verschoben werden, wobei die zweite gegebene Geschwindigkeit durch die erste gegebene Geschwindigkeit bestimmt und der simu­ lierte augenblickliche Standort gleichbleibend an der vorbestimmten Stelle des Bildschirms dargestellt wird.

In vorteilhafter Weise ergibt sich hierdurch eine be­ trachtbare Vorausschau auf die simulierte weitere Fahr­ strecke, bei der die dargestellte Karte ohne manuellen Eingriff des Benutzers auf dem Bildschirm verschoben wird und so die Aufmerksamkeit des Benutzers nicht unnötig von der Bewegung des beweglichen Körpers abgelenkt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der angefügten Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben.

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 gezeigten Standortbestimmungssystems;

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

Fig. 4 ein Diagramm zum Erklären eines Betriebsablau­ fes des in Fig. 1 gezeigten Standortbestimmungssystems;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer Navigationssimulati­ ons-Routine, die von einer CPU in einer Navigationssimu­ lations-Betriebsart ausgeführt wird, um für einen Benut­ zer eine simulierte Navigation bereitzustellen;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm einer Unterroutine entspre­ chend einem Schritt 50 gemäß Fig. 5; und

Fig. 7 ein Diagramm zum erklären einer Darstellungs­ form, die durch Ausführen der Navigationssimulations- Routine gemäß der Fig. 5 und 6 verwirklicht wird.

Fig. 1 ist ein Funktions-Blockdiagramm, das die Struktur eines Standortbestimmungssystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt. In Fig. 1 speichert eine Kar­ tendaten-Speichereinrichtung 1 Straßendaten beinhaltende Kartendaten, und eine Steuereinrichtung 2 steuert eine Datenleseeinrichtung 3 so, daß benötigte Kartendaten aus der Kartendaten-Speichereinrichtung 1 für eine Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung 4 ausgelesen werden. Eine Streckendaten-Speichereinrichtung 5 speichert Streckenda­ ten, die durch eine Strecken-Bestimmungseinrichtung 6 be­ stimmt oder festgelegt werden. Im einzelnen legt die Strecken-Bestimmungseinrichtung 6 eine von einem bewegli­ chen Körper, einem Fahrzeug gemäß diesem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel, zurückzulegende Strecke in Form einer Reihe oder Kette von Punkten, das heißt, einem Start­ punkt, einem Ziel- oder Bestimmungspunkt sowie dazwi­ schenliegenden Passier- oder Durchgangspunkten, fest. Das Verfahren zur Streckenbestimmung ist hinreichend bekannt. Die Strecke kann zum Beispiel durch Eingeben von Start- und Bestimmungspunkten in das System über eine Tastenbe­ tätigung durch den Benutzer automatisch festgelegt wer­ den; oder die Strecke kann durch Eingeben von Start- und Bestimmungspunkten sowie sämtlicher dazwischenliegender Durchgangspunkte über die Tastenbetätigung durch den Be­ nutzer festgelegt werden. Die festgelegte Strecke wird durch die Streckendaten-Speichereinrichtung 5 in Form von Positionsdaten gespeichert, das heißt, Längen- und Brei­ tendaten von jedem der Start-, Durchgangs- und Bestim­ mungspunkte, die die Fahrstrecke bilden. Die Streckenda­ ten, die in der Streckendaten-Speichereinrichtung 5 ge­ speichert sind, werden auch durch die Datenleseeinrich­ tung 3 unter der Steuerung der Steuereinrichtung 2 zur Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 4 zusammen mit den vorstehenden Kartendaten ausgelesen.

Eine Momentanstandort-Bestimmungseinrichtung 7 leitet ei­ ne augenblickliche Position des Fahrzeugs auf der Grund­ lage von Signalen, die von zum Beispiel in dem globalen Standortbestimmungssystem eingesetzten Satelliten empfan­ gen wurden, ab. Da die Bestimmung des augenblicklichen Fahrzeugstandortes unter Verwendung der Satellitensignale hinreichend bekannt ist, wird hierfür keine weitere Er­ klärung gegeben. Die Steuereinrichtung 2 steuert die An­ zeigeeinrichtung 4 derart, daß der augenblickliche Fahr­ zeugstandort, der durch die Momentanstandort- Bestimmungseinrichtung 7 abgeleitet wurde, angezeigt wird, wenn eine Standortmeßbetriebsart durch eine Be­ triebsarten-Wähleinrichtung 8 gewählt ist. Wenn im ein­ zelnen die Standortmeßbetriebsart durch die Betriebsar­ ten-Wähleinrichtung 8 durch die Tastenbetätigung des Be­ nutzers gewählt wird, so steuert die Steuereinrichtung 2 die Momentanstandort-Bestimmungseinrichtung 7 derart, daß der augenblickliche Fahrzeugstandort ermittelt wird, und steuert ferner die Anzeigeeinrichtung 4 derart, daß der ermittelte Fahrzeugstandort zusammen mit den entsprechen­ den Kartendaten (und, falls festgelegt, der Fahrstrecke), die durch die Datenleseeinrichtung 3 ausgelesen wurde, dargestellt wird. Eine derartige Anzeige des abgeleiteten Fahrzeugstandorts selbst ist ebenfalls hinreichend be­ kannt.

Das Standortbestimmungssystem gemäß diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet ferner eine Simulations­ standort-Bestimmungseinrichtung 9, die eine imaginäre oder simulierte augenblickliche Position des Fahrzeugs ableitet, wenn eine Fahrsimulations- oder Navigationssi­ mulations-Betriebsart durch die Betriebsarten- Wähleinrichtung 8 gewählt ist. Wenn im einzelnen die Na­ vigationssimulations-Betriebsart durch die Betriebsarten- Wähleinrichtung 8 aufgrund der Tastenbetätigung des Be­ nutzers ausgewählt wird, so steuert die Steuereinrichtung 2 die Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung 9 der­ art, daß der simulierte augenblickliche Fahrzeugstandort, der auf der Fahrstrecke basiert, die durch die Datenlese­ einrichtung 3 aus der Streckendaten-Speichereinrichtung 5 ausgelesen wurde, ermittelt wird, und steuert ferner die Anzeigeeinrichtung 4 derart, daß der ermittelte simulier­ te Fahrzeugstandort zusammen mit der entsprechenden Karte und der Fahrstrecke, die durch die Datenleseeinrichtung 3 ausgelesen wurde, dargestellt wird. Die Steuereinrichtung 2 steuert die Anzeigeeinrichtung 4 derart, daß das darge­ stellte Bild, das heißt, die dargestellte Karte und die dargestellte Fahrstrecke, mit einer gegebenen Geschwin­ digkeit und entlang der Fahrstrecke verschoben wird, wo­ bei der abgeleitete, simulierte Fahrzeugstandort immer an einer vorbestimmten Stelle, beispielsweise in einem Zen­ trum oder Mittenpunkt des dargestellten Bildes oder des Bildschirms dargestellt wird.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des in Fig. 1 gezeigten Standortbestimmungssystems. In Fig. 2 repräsentiert das Bezugszeichen 10 einen GPS-Empfänger zum Empfangen der Signale der Satelliten des globalen Standortbestimmungs­ systems. Dementsprechend bildet der GPS-Empfänger 10 ei­ nen Teil der Momentanstandort-Bestimmungseinrichtung 7 in Fig. 1. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine CPU (Zentraleinheit) und das Bezugszeichen 12 ein ROM (Festspeicher), das verschiedene, von der CPU 11 auszu­ führende Programme speichert. Die Momentanstandort- Bestimmungseinrichtung 7 (außer dem GPS-Empfänger 10), die Strecken-Bestimmungseinrichtung 6 (außer einem manu­ ell bedienbaren Abschnitt), und die Simulationsstandort- Bestimmungseinrichtung 9 werden durch die CPU 11 verwirk­ licht, wenn die entsprechenden, in dem ROM 12 gespeicher­ ten Abläufe ausgeführt werden. Die Datenleseeinrichtung 3 wird ebenfalls durch die CPU 11 verwirklicht, wenn ein entsprechender Schritt in der Routine ausgeführt wird. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet ein RAM (Schreib/Lesespeicher), das einen Arbeitsbereich für die CPU 11 zur Ausführung der aus dem ROM 12 ausgelesenen Routine bzw. des Programms bereitstellt. Das RAM 13 ver­ wirklicht die Streckendaten-Speichereinrichtung 5. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Tastatur zum Eingeben von Anweisungen und Daten in das System. Die Tastatur 14 verwirklicht die Betriebsarten-Wähleinrichtung 8 und den manuell bedienbaren Abschnitt der Strecken- Bestimmungseinrichtung 6. Die Bezugszeichen 15 bzw. 16 bezeichnen ein LCD (Flüssigkristallanzeige) bzw. einen Anzeigespeicher zum Schreiben von auf dem LCD 15 darzu­ stellenden Daten. Das LCD 15 und der Anzeigespeicher 16 realisieren gemeinsam die Anzeigeeinrichtung 4. Das Be­ zugszeichen 17 bezeichnet ein CD-ROM (Compact Disc Fest­ speicher), das die Kartendaten-Speichereinrichtung 1 re­ präsentiert.

Das wie vorstehend aufgebaute Standortbestimmungssystem arbeitet in einer wie nachstehend beschriebenen Art und Weise. Da der Betrieb des Standortbestimmungssystems in der Standortmeßbetriebsart, wie durch die Betriebsarten­ wähleinrichtung 8, das heißt, durch die manuelle Bedie­ nung der Tastatur 14 durch den Benutzer, gewählt, im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, wird nachste­ hend lediglich der Betrieb des Standortbestimmungssystems in der durch den Benutzer ausgewählten Navigationssimula­ tions-Betriebsart beschrieben.

Wenn der Benutzer unter Verwendung der Tastatur 14 die Navigationssimulations-Betriebsart wählt, wird die Navi­ gationssimulations-Betriebsart gestartet. Im einzelnen gerät das System in einen Wartezustand zum Empfangen oder Aufnehmen der durch den Benutzer unter Verwendung der Ta­ statur 14 in der bekannten Art und Weise einzugebenden Start- und Bestimmungspunkte. Wenn die Start- und Bestim­ mungspunkte 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 von Punkten (den Start- und Bestimmungspunkten sowie den dazwischenliegenden Durch­ gangspunkten) identifiziert, und jeder Punkt wird durch die entsprechende Länge und Breite identifiziert. Fig. 3 zeigt z. B. ein bekanntes Beispiel der gespeicherten Fahr­ strecke, bei der die Anzahl von Punkten gleich n ist, bei der jeweils ein durch "Länge X0, Breite Y0" identifizier­ ter Punkt den Startpunkt, ein durch "Länge X(N-1), Breite Y(N-1)" identifizierter Punkt den Bestimmungspunkt, und dazwischenliegende Punkte die Durchgangspunkte darstel­ len, und bei der "Zeiger" bedeutet, daß ein nächster Punkt existiert. Dementsprechend hat, wie in Fig. 4 ge­ zeigt, die Fahrstrecke die Form einer polygonalen Linie mit Segmenten AB, BC, CD und DE, bei der der Punkt A dem Startpunkt (X0, Y0), der Punkt E dem Bestimmungspunkt (X(N-1), Y(N-1)), und die Punkte B, C und D den dazwi­ schenliegenden Durchgangspunkten in Fig. 3 entsprechen.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Navigationssimula­ tions-Routine, die in der Navigationssimulations- Betriebsart durch die CPU 11 ausgeführt wird. Die CPU 11 beginnt diese Routine auszuführen, wenn die Fahrstrecke wie obenstehend beschrieben bestimmt wurde.

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

In Fig. 5 initialisiert die CPU 11 in Schritt 10 eine Da­ tenverwaltungsvariable i (= 0, 1, . . . ) auf einen Wert "0". Die Datenverwaltungsvariable i wird dazu verwendet, auf­ einanderfolgend eines der Segmente AB bis DE zu identifi­ zieren, wie anhand der nachfolgenden Beschreibung hinrei­ chend verständlich werden wird.

Im folgenden schreitet die Routine zu einem 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 in Fig. 4 erkennbar, repräsentiert der Startpunkt (LonST, LatST) = (Xi, Yi) der Standortbestimmung den Punkt A, wenn i = 0 ist, und repräsentiert der Endpunkt (LonED, LatED) = (X(i+1), Y(i+1)) der Standortbestimmung 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 ak­ tualisiert oder verschoben.

Darauffolgend schreitet die Routine zu einem Schritt 30 fort, der eine Variable zur Bestimmung eines Simulations­ standortes j (= 0, 1, . . . ) initialisiert. Die Variable j wird zur Identifizierung einer simulierten Fahrzeugposi­ tion zwischen den Start- und Endpunkten der Standortbe­ stimmung, die in Schritt 20 festgelegt wurden, verwendet und wird jedesmal dann, wenn diese Navigationssimulati­ ons-Routine ausgeführt wird, um "1" aktualisiert oder in­ krementiert. Der Schritt 30 ermittelt ferner eine Län­ gen/Breiten-Differenz DIFF zwischen den Start- und End­ punkten der Standortbestimmung, die in Schritt 20 herge­ leitet wurden, die auf der folgenden Gleichung basiert:

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

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

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

Wie erkennbar ist, repräsentiert LonCOEF eine Änderungs­ rate 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 einem Schritt 40 fort, der einen simulierten augenblicklichen Fahrzeugstandort (Lon, Lat) auf der Basis einer Gleichung wie folgt ablei­ tet:

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

In der obigen Gleichung stellt U einen Einheitsabstand oder ein Einheitsintervall dar, das jedesmal dann aktua­ lisiert wird, wenn diese Navigationssimulations-Routine ausgeführt wird. Dementsprechend repräsentiert j·U eine Entfernung, die durch das Fahrzeug von dem in Schritt 20 gewonnenen Startpunkt der Standortbestimmung aus zurück­ gelegt wurde, und j·LonCOEF·U und j·LatCOEF·U repräsentie­ ren entsprechende Schwankungen der Länge und Breite von LonST bzw. LatST.

In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Benut­ zer die Größe von U unter Verwendung der Tastatur 14 festlegen. Demgemäß kann der Benutzer die simulierte Na­ vigation bei seiner/ihrer gewünschten Fahrzeuggeschwin­ digkeit mitverfolgen. Wird diese Navigationssimulations- Routine zum Beispiel jeweils einmal pro Sekunde ausge­ führt, das heißt, die Variable j wird in einem späteren Schritt 80 um "1" pro 1 Sekunde aktualisiert, und wird U durch die Tastenbetätigung des Benutzers an der Tastatur 14 auf 10 Meter eingestellt, so kann der Benutzer die si­ mulierte Navigation einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 36 km/h entsprechend mitverfolgen.

Darauffolgend schreitet die Routine zu einem Schritt 50 fort, in dem der simulierte Fahrzeugstandort, der in Schritt 40 ermittelt wurde, im Mittelpunkt eines Anzeige­ bildschirms des LCD 15 dargestellt wird, zusammen mit der entsprechenden Karte und der bestimmten Fahrstrecke in Überlagerung. Unter Bezugnahme auf Fig. 6, die eine Un­ terroutine entsprechend Schritt 50 gemäß Fig. 5 zeigt, bestimmt ein Schritt 51 im einzelnen, ob ausreichend Kar­ tendaten im Anzeigespeicher 16 vorbereitet sind, um die ermittelte simulierte Fahrzeugposition im Zentrum der entsprechenden Karte auf dem Bildschirm darzustellen. Wenn ermittelt wird, daß die Kartendaten, die in dem An­ zeigespeicher 16 gespeichert sind, ausreichen, schreitet die Routine zu einem Schritt 52 fort, in dem der ermit­ telte simulierte Fahrzeugstandort im Mittenpunkt des an­ gezeigten Bildes dargestellt wird, das heißt, im Mitten­ punkt der entsprechenden Karte zusammen mit der bestimm­ ten Fahrstrecke in Überlagerung. Wenn andererseits ermit­ telt wird, daß die Kartendaten, die in dem Anzeigespei­ cher 16 gespeichert sind, nicht ausreichen, schreitet die Routine zu einem Schritt 53 fort, in dem die CPU 11 die fehlenden Kartendaten von der CD-ROM 17 zur Übertragung in den Anzeigespeicher 16 liest. Daraufhin schreitet die Routine zu Schritt 52 fort, in dem der ermittelte simu­ lierte Fahrzeugstandort in der oben beschriebenen Art und Weise dargestellt ist.

Ausgehend von Schritt 52 gemäß Fig. 6 schreitet die Rou­ tine zu einem Schritt 60 gemäß Fig. 5 fort, in dem ermit­ telt wird, ob durch den Benutzer eine "Pause" angefordert wird. Ist durch den Benutzer ein "Pause" angefordert, so schreitet die Routine zu einem Schritt 70 fort, der die "Freigabe der Pause" durch den Benutzer erwartet. Im ein­ zelnen kann der Benutzer von dem System eine "Pause" mit­ tels einer Tastenbetätigung über die Tastatur 14 anfor­ dern, so daß der Benutzer das dargestellte Bild für eine gewünschte Zeitdauer als statisches oder stillstehendes Bild betrachten kann. Wie ersichtlich ist, wird auch die "Freigabe der Pause" durch eine Tastenbetätigung des Be­ nutzers auf der Tastatur 14 eingegeben.

Wird andererseits in Schritt 60 keine "Pause" angefor­ dert, schreitet die Routine zu Schritt 80 fort, in dem die Variable j um "1" inkrementiert wird.

Darauffolgend vergleicht ein Schritt 90 j·U mit dem in Schritt 30 abgeleiteten DIFF. Wie vorstehend beschrieben, repräsentiert j·U eine simulierte Entfernung, die durch das Fahrzeug von dem Startpunkt der Standortbestimmung aus, der in Schritt 20 festgelegt wurde, zurückgelegt wurde, und repräsentiert DIFF eine Entfernung zwischen den in Schritt 20 festgelegten Start- und Endpunkten der Standortbestimmung. Dementsprechend ermittelt Schritt 90, ob ein simulierter Fahrzeugstandort, der bei einem näch­ sten Ausführungszyklus dieser Routine, das heißt des Schrittes 40, ermittelt werden soll, auf dem zwischen den in Schritt 20 festgelegten Start- und Endpunkten der Standortbestimmung 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" inkrementiert worden, so wird kein bei dem nächsten Ausführungszyklus dieser Routine zu ermittelnder Punkt auf dem Segment AB für einen simulierten Fahrzeugstandort vorhanden sein. Wie ersichtlich ist, repräsentieren in Fig. 4A1, A2 und A3 jeweils simulierte Fahrzeugstandorte 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 grö­ ßer als DIFF, schreitet die Routine zu einem Schritt 100 fort, bei dem die Variable i um "1" inkrementiert wird. Darauf folgend vergleicht Schritt 100 die Variable i mit einem Wert "N-1". Da die Variable i bei Null beginnt und N die Anzahl der Punkte auf der bestimmten Fahrstrecke darstellt, ermittelt ein Schritt 110, ob ein simulierter Fahrzeugstandort, der in dem nächsten Ausführungszyklus dieser Routine zu bestimmen ist, den Bestimmungspunkt, das heißt den Punkt E in Fig. 4, erreicht oder über die­ sen 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 Fahrstrecke neu festgelegt werden. Sind zum Beispiel die gegenwärtigen Start- und Endpunkte der Standortbe­ stimmung A bzw. B gemäß Fig. 4, so sind die in Schritt 20 festzulegenden nächsten Start- und Endpunkte der Stand­ ortbestimmung B bzw. C gemäß 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 simulierte Fahrzeugposition aufeinanderfolgend entlang der ermittel­ ten Fahrstrecke abgeleitet und so dargestellt wird, daß sie gleichbleibend im Mittenpunkt des dargestellten Bil­ des auf dem Bildschirm zu liegen kommt, wird das darge­ stellte Bild, d. h. die dargestellte Karte und die Fahr­ strecke, selbsttätig entlang der bestimmten Fahrstrecke verschoben, wobei sich der simulierte Fahrzeugstandort konstant im Mittenpunkt des dargestellten Bildes befin­ det. Das dargestellte Bild wird mit einer konstanten Ge­ schwindigkeit, die durch den Benutzer wie vorstehend be­ schrieben durch Festlegen des Einheitsabstandes U auf ei­ nen gewünschten Wert eingestellt werden kann, verschoben.

Wenn, unter Rückbezug auf Schritt 110, die Variable i gleich oder größer als der Wert "N-1" wird, schreitet die Routine zu einem Schritt 120 fort, der ermittelt, ob die Variable i gleich dem Wert "N-1" ist oder nicht. Ist i = N-1, so schreitet die Routine zu einem Schritt 130 fort, der die folgende Einstellung bzw. Festlegung der zugeord­ neten 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 gemäß Fig. 4, ermittelt wird. Demgemäß stellt Schritt 50 wie vorstehend beschrieben den Bestimmungs­ punkt im Mittenpunkt des dargestellten Bildes dar. Wird durch den Benutzer in Schritt 60 eine "Pause" angefor­ dert, so wird das dargestellte Bild fortlaufend gezeigt, bis die "Pause" in Schritt 70 freigegeben bzw. aufgehoben wird. Daraufhin fährt die Routine fort zu Schritt 120, der dieses Mal ermittelt, daß die Variable i nicht der Wert "N-1" ist. Demgemäß wird diese Navigationssimulati­ ons-Routine beendet, und ein geeigneter Hinweis, der die Beendigung der Navigationssimulations-Routine zeigt, kann für den Benutzer auf dem LCD 15 dargestellt werden.

Fig. 7 ist ein Diagramm zum Erklären der Darstellungswei­ se, die durch die Ausführung der vorhergehenden Navigati­ onssimulations-Routine verwirklicht wird.

Fig. 7 zeigt eine Karte, die Straßen sowie die bestimmte Fahrstrecke, die schraffiert und entlang der Fahrstrecke aufeinanderfolgend mit P1 bis P5 bezeichnet ist, beinhal­ tet. Wie ersichtlich ist, repräsentiert P1 den Start­ punkt, repräsentieren P2 bis P4 jeweils die Durchgangs­ punkte, und repräsentiert P5 den Bestimmungspunkt. In der Fig. 7 repräsentiert G einem Rahmen des Anzeigeschirms des LCD 15.

Wenn die Navigationssimulations-Routine ausgeführt wird, so wird zuerst der Startpunkt P1 im Zentrum des Anzeige­ schirms des LCD 15 dargestellt. Daraufhin verschiebt das LCD 15 das dargestellte Bild mit dem sich gleichbleibend im Mittenpunkt des Anzeigeschirms befindenden abgeleite­ ten simulierten Fahrzeugstandortes entlang der Fahrstrecke von dem Startpunkt P1 zu dem Durchgangspunkt P2. Dar­ aufhin verschiebt das LCD 15 das dargestellte Bild in derselben Art und Weise entlang 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. Schließ­ lich beendet das LCD 15 den Verschiebevorgang, wenn der Bestimmungspunkt im Mittenpunkt des Anzeigeschirms darge­ stellt wird. Dementsprechend kann die Karte von dem Startpunkt P1 zu dem Bestimmungspunkt P5 automatisch dar­ gestellt oder aufeinanderfolgend verschoben werden, so daß der Benutzer die simulierte Navigation vorab verfol­ gen kann.

Claims (9)

1. Standortbestimmungssystem für einen beweglichen Körper, umfassend
eine Anzeigeeinrichtung (4) mit einem Bildschirm (15);
eine Kartendaten-Speichereinrichtung (1) zum Speichern von Kartendaten;
eine manuell betätigbare Betriebsarten-Wähleinrichtung (8) zum Wählen einer Betriebsart für simulierte Ortung;
eine Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung (9), die auf die die Betriebsart für simulierte Ortung wählende Betriebsarten-Wähleinrichtung (8) anspricht, zum Ableiten eines simulierten augenblicklichen Standorts des bewegli­ chen Körpers; und
eine Steuereinrichtung (2) zum Darstellen des simu­ lierten gegenwärtigen Standorts auf dem Bildschirm der An­ zeigeeinrichtung (4) mit den entsprechenden Kartendaten und der Strecke,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Strecken-Bestimmungseinrichtung (6) vorgesehen ist zum Bestimmen einer von dem beweglichen Körper zurück­ zulegenden Strecke, wobei die Strecke einen Anfangspunkt und einen Bestimmungspunkt aufweist;
die Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung (9) den simulierten augenblicklichen Standort des beweglichen Kör­ pers auf der Grundlage der Strecke, die durch die Strecken- Bestimmungseinrichtung (6) bestimmt wurde, als einen Stand­ ort ableitet, der sich entlang der Strecke mit einer gege­ benen Geschwindigkeit von dem Anfangspunkt zu dem Bestim­ mungspunkt hin bewegt; und
die Steuereinrichtung (2) die Anzeigeeinrichtung (4) derart steuert, daß der simulierte gegenwärtige Standort an einer vorbestimmten Stelle auf dem Bildschirm dargestellt wird.

2. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine manuell betätigbare Einrichtung (14) zum variablen Festlegen der gegebenen Geschwindigkeit.

3. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine manuell betätigbare Einrichtung (14) zum Versetzen der Simulationsstandort-Bestimmungsein­ richtung (9) in einen Pausenzustand so, daß die Steuerein­ richtung (2) die Anzeigeeinrichtung (4) derart steuert, daß die entsprechende Karte und die Strecke statisch zusammen mit dem sich an der vorbestimmten Stelle befindenden abge­ leiteten, simulierten augenblicklichen Standort dargestellt werden.

4. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch eine manuell betätigbare Einrichtung (14) zum Versetzen der Simulationsstandort-Bestimmungsein­ richtung (9) in einen Pausenzustand derart, daß das darge­ stellte Bild zum Stillstand gebracht wird.

5. Standortbestimmungssystem für einen beweglichen Körper, mit einer ersten Betriebsart, in der ein gegenwär­ tiger Standort des beweglichen Körpers unter Verwendung ei­ ner Sensoreinrichtung gemessen wird, und einer zweiten Be­ triebsart, umfassend
eine Anzeigeeinrichtung (4) mit einem Bildschirm (15);
eine Kartendaten-Speichereinrichtung (1) zum Speichern von Kartendaten;
eine manuell betätigbare Betriebsarten-Wähleinrichtung (8) zum Wählen der ersten oder der zweiten Betriebsart;
eine Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung (9), die auf die die zweite Betriebsart wählende Betriebsarten- Wähleinrichtung (8) anspricht, zum Ableiten eines simulier­ ten gegenwärtigen Standorts des beweglichen Körpers; und
eine Steuereinrichtung (2) zum Darstellen des simu­ lierten augenblicklichen Standorts auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung (4) mit den entsprechenden Kartendaten und der Strecke,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Strecken-Bestimmungseinrichtung (6) vorgesehen ist zum Bestimmen einer von dem beweglichen Körper zurück­ zulegenden Strecke, wobei die Strecke einen Anfangspunkt und einen Bestimmungspunkt aufweist;
die Simulationsstandort-Bestimmungseinrichtung (9) den simulierten gegenwärtigen Standort des beweglichen Körpers auf der Grundlage der durch die Strecken-Bestimmungsein­ richtung (6) festgelegten Strecke als einen Standort ablei­ tet, der sich entlang der Strecke mit einer ersten gegebe­ nen Geschwindigkeit von dem Anfangspunkt zu dem Bestim­ mungspunkt hin bewegt; und
die Steuereinrichtung (2) die Anzeigeeinrichtung (4) derart steuert, daß der simulierte augenblickliche Standort an einer vorbestimmten Stelle auf dem Bildschirm darge­ stellt wird und die entsprechenden Kartendaten und das Streckenbild mit einer zweiten gegebenen Geschwindigkeit verschoben werden, wobei die zweite gegebene Geschwindig­ keit durch die erste gegebene Geschwindigkeit bestimmt und der simulierte augenblickliche Standort gleichbleibend an der vorbestimmten Stelle des Bildschirms dargestellt wird.

6. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine Vielzahl von Satelliten beinhaltet, und daß das System den augenblickli­ chen Standort des beweglichen Körpers unter Verwendung von Signalen der Satelliten ermittelt.

7. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 5, gekenn­ zeichnet durch eine manuell betätigbare Einrichtung (14) zum Festlegen der ersten gegebenen Geschwindigkeit auf ei­ nen gewünschten Wert.

8. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 5, gekenn­ zeichnet durch eine manuell betätigbare Einrichtung (14) zum Versetzen der Simulationsstandort-Bestimmungsein­ richtung (9) in einen Pausenzustand so, daß die Steuerein­ richtung (2) die Anzeigeeinrichtung (4) derart steuert, daß die entsprechenden Kartendaten und die Strecke zusammen mit dem sich an der vorbestimmten Stelle befindenden abgeleite­ ten, simulierten augenblicklichen Standort dargestellt wer­ den.

9. Standortbestimmungssystem nach Anspruch 5, gekenn­ zeichnet durch eine manuell betätigbare Einrichtung (14) zum Versetzen der Simulationsstandort-Bestimmungsein­ richtung (9) in einen Pausenzustand derart, daß das darge­ stellte Bild zum Stillstand gebracht wird.