DE69215833T2

DE69215833T2 - Navigationssystem

Info

Publication number: DE69215833T2
Application number: DE69215833T
Authority: DE
Inventors: Takeharu Arakawa; Morio Araki; Kenichi Nobe; Toshihiko Shimizu
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2012-10-21
Also published as: EP0539144A2; EP0539144B1; JPH05113343A; EP0539144A3; US5396431A; DE69215833D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Navigationssysteme für bewegbare Körper und insbesondere auf ein in einem Fahrzeug befindliches Navigationssystem mittels eines GPS (Global Positioning System)-Empfängers.
Es ist ein Navigationssystem vom GPS (Global Positioning System)-Typ als ein Typ von Navigationssystemen für bewegbare Körper, wie beispielsweise Personen, Fahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, usw., bekannt, das Satelliten verwendet. Das Navigationssystem vom GPS-Typ empfängt allgemein elektrische Wellen, die von drei GPS-Satelliten oder mehr abgegeben werden, und identifiziert die Position des Empfangspunkts unter Bezugnahme auf Pseudo-Abstands-Daten, die eine Zeitversetzung eines Empfängers basierend auf dem Abstand zwischen jedem GPS-Satelliten und dem Empfangspunkt, und Positionsdaten, die jeden GPS-Satelliten kennzeichnen, umfassen. So werden GPS-Meßdaten ausgegeben.
Bei diesem Typ eines GPS-Navigationssystems ist ein System vorhanden, bei dem eine Kartenanpassung zwischen den GPS-Positions-Meßdaten und Kartendaten, die in einem Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einem CD-ROM (Compact-Disk Read Only Memory) gespeichert sind, ausgeführt wird, so daß die momentane Position und die Laufrichtung in der Karte auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden.
Bei diesem Typ eines GPS-Navigationssystems wird das Kartenbild, das auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird, unter Verwendung von zum Beispiel Kartendaten gebildet, die durch eine nationale Vermessungsbehörde herausgegeben werden. Demzufolge ist es für den Benutzer einfach, die momentane Position auf der Karte oder die Position der Hauptstraßen oder Bahnstationen auf dem angezeigten Kartenbild zu erkennen.
Allerdings können in den tatsächlichen Fällen, wenn kleine Straßen vorhanden sind, die nicht in einer solchen gebildeten Karte dargestellt sind, oder wenn das Fahrzeug an einer Stelle vorhanden ist, wo große Gebäude die Sicht des Benutzers stören, die tatsächlichen Bedingungen um die momentane Position herum nicht leicht erkannt werden, was dazu führt, daß die Grundfunktion des Navigationssystems nicht erfüllt werden kann.
Um dieses Problem zu beseitigen, kann ein solches Verfahren ins Auge gefaßt werden, bei dem die Informationen, wie für die tatsächlichen Bedingungen, wie beispielsweise detaillierte Informationen, die Bereiche von großen Gebäuden, Obstplantagefeldern, usw., anzeigen, im voraus gespeichert werden oder die Informationen, wie für alle Straßen, einschließlich schmalen Straßen, können im voraus gespeichert werden. Allerdings umfaßt dieses Verfahren ein grundsätzliches Problem dahingehend, daß die Datenmenge sehr groß wird und nicht praktikabel ist.
Die JP-A-62-151713 offenbart eine Navigationsvorrichtung, bei der ein Bild basierend auf einer Photographie einer Kreuzung auf einem unteren Bereich eines Anzeigebildschirms angezeigt wird.
Die JP-A-01-163608 offenbart eine Kartenanzeigevorrichtung, bei der eine Karte und eine Luftphotographie alternierend auf einem Bildschirm oder zusammen eine über der anderen angezeigt werden können.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Navigationssystem zu schaffen, durch das Zustände um die momentane Position herum leicht erkannt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Navigationssystem geschaffen, das aufweist:
Positionsmeßeinrichtungen zum Messen einer momentanen Position eines bewegbaren Körpers, der mit dem Navigationssystem ausgestattet ist;
eine Speichereinrichtung zum Speichern von Luftphotographie-Daten; und
eine Anzeigeeinrichtung; gekennzeichnet durch:
eine Anzeige-Steuereinrichtung, die mit den Positionsmeßeinrichtungen, der Speichereinrichtung und der Anzeigeeinrichtung zum Erhalten einer relativen Position der gemessenen momentanen Position in Bezug auf die gespeicherten Luftphotographie- Daten und zum Steuern der Anzeigeeinrichtung, um eine Markierung anzuzeigen, die die gemessene, momentane Position an der erhaltenen, relativen Position auf einem Luftphotographiebild auf der Basis der gemessenen momentanen Position und der gespeicherten Luftphotographie-Daten anzeigt, verbunden ist.
Im Betrieb werden Zustände, um die momentane Position des bewegbaren Körpers herum, wie beispielsweise eine Gruppe von Gebäuden, landwirtschaftliche Felder, Obstplantagen, usw., in dem Luftphotobild angezeigt mit der Markierung, die die momentane Position auf der Anzeigevorrichtung anzeigt. Demzufolge kann gerade durch einen Vergleich solcher Zustände, die in dem Luftphotobild mit den tatsächlichen Umgebungen, d.h. den Gebäuden, den Feldern, usw., um den bewegbaren Körper in der Ansicht dargestellt sind, die Erkennung der momentanen Position leicht vorgenommen werden.
Da die Luftphoto-Daten bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist die Datenmenge nicht so groß wie in dem Fall des vorstehend erwähnten, in Bezug stehenden Stands der Technik, bei dem die Informationen, wie für alle kleinen Straßen, usw., gespeichert werden.
Es ist bevorzugt, die Luftphoto-Daten in der Speichervorrichtung durch ein Bildeinlesen von Luftphotographien unter Verwendung zum Beispiel einer Bildabtasteinrichtung zu speichern, so daß der Datenspeichervorgang sehr einfach unter geringen Kosten durchgeführt werden kann.
Die Art, der Nutzen und weitere Merkmale dieser Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen wird, die kurz nachfolgend beschrieben werden.
In den Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem Daten in einer CD-ROM- Platte gespeichert sind;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, bei dem Daten in der CD-ROM- Platte gespeichert sind;
Fig. 4 zeigt ein Diagramm, das einen Zustand darstellt, bei dem Daten in der CD-ROM- Platte gespeichert sind;
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Struktur eines GPS-Empfängers darstellt;
Fig. 6A zeigt ein Diagramm, das einen Anzeigezustand der vorliegenden Erfindung darstellt; und
Fig. 6B zeigt ein Diagramm, das einen anderen Anzeigezustand in der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Basisstruktur, in der die vorliegende Erfindung bei einem in einem Fahrzeug befindlichen Navigationssystem angewandt wird.
Ein in einem Fahrzeug befindliches Navigationssystem 100, das in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt einen Azimuth-Sensor 1, einen Winkelgeschwindigkeits-Sensor 2, einen Fahrentfernungs-Sensor 3, einen GPS-Empfänger 4, eine System-Steuereinheit 5, eine Eingabevorrichtung 11, einen CD-ROM-Antrieb 12, eine Anzeigeeinheit 13 und eine akustische Wiedergabeeinheit 15. Der Azimuth-Sensor 1 erzeugt Azimuth-Daten, die die Richtung anzeigen, in der das Fahrzeug fährt. Der Winkelgeschwindigkeits-Sensor 2 erfaßt eine Winkelgeschwindigkeit, wenn das Fahrzeug abbiegt. Der Fahrabstands-Sensor 3 erfaßt die Anzahl der Umdrehungen einer Welle und integriert sie, um dadurch Fahrentfernungsdaten zu erzeugen. Der GPS-Empfänger 4 empfängt eine elektrische Welle von einem GPS-Satelliten und erzeugt GPS-Meßpositionsdaten daraus. Die System-Steuereinheit 5 steuert das gesamte Navigationssystem auf der Basis der Azimuth-Daten, der Winkelgeschwindigkeits-Daten, der Fahrentfernungs-Daten und der GPS-Positionsmeßdaten. Die Eingabevorrichtung 11 wird zum Eingeben verschiedener Datenteile in das Navigationssystem 100 verwendet. Der CD-ROM-Antrieb 12 liest verschiedene Datenteile von einer CD-ROM-Platte DK und gibt die ausgelesenen Datenteile auf eine Busleitung 10 unter der Steuerung der System-Steuereinheit 5 aus. Die Anzeigeeinheit 13 zeigt verschiedene Anzeigedatenteile unter der Steuerung der System-Steuereinheit 5 an. Die akustische Wiedergabeeinheit 18 reproduziert verschiedene Audio-Daten unter der Steuerung der System-Steuereinheit 5.
Die System-Steuereinheit 5 umfaßt eine Schnittstelleneinheit 6, eine CPU 7, einen ROM (Read Only Memory) 8 und einen RAM (Random Access Memory) 9. Die Schnittstelleneinheit 6 richtet eine Schnittstelle zu externen Vorrichtungen ein. Die CPU 7 steuert die gesamte System-Steuereinheit 5. Der ROM 8 speichert Steuerprogramme, die zum Steuern der System-Steuereinheit 5 verwendet werden. Der RAM 9 umfaßt einen nicht löschbaren Speicher und speichert verschiedene Datensegmente. Die System-Steuereinheit 5 wird über die Buseitung 10 mit der Eingabevorrichtung 11, dem CD-ROM-Antrieb bzw. -Laufwerk 12, der Anzeigeeinheit 13 und der akustischen Wiedergabeeinheit 18 verbunden.
Die Anzeigeeinheit 13 umfaßt eine graphische Steuereinheit 14, einen Pufferspeicher 15, eine Anzeige-Steuereinheit 16 und eine Anzeigevorrichtung 17. Die graphische Steuereinheit 14 steuert den gesamten Betrieb der Anzeigeeinheit 13 auf der Basis der Steuerdaten, die von der CPU 7 über die Buseitung 10 zugeführt werden. Der Pufferspeicher 15 ist mit zum Beispiel einem VRAM (Video-RAM) gebildet und speichert temporär Bildinformationen, die bald angezeigt werden können. Die Anzeigevorrichtung 17 ist mit zum Beispiel einer LCD (Liquid Crystal Display) oder einer DRT (Cathode Ray Tube) gebildet. Die Anzeige-Steuereinheit 16 steuert die Anzeigevorrichtung 17 auf der Basis des Bilddatenausgangs von der graphischen Steuereinheit 14.
Die akustische Wiedergabeeinheit 18 umfaßt einen D/A-(Digital-Analog-)Wandler 19, einen Verstärker 20 und einen Lautsprecher 21. Der D/A-Wandler 19 wandelt digitale Audio-Daten, die von dem CD-ROM-Antrieb 12 oder dem RAM 9 über die Busleitung 10 zugeführt werden, in ein analoges Audio-Signal. Der Verstärker 20 verstärkt den analogen Audio-Signal-Ausgang von dem D/A-Wandler 19. Der Lautsprecher 12 wandelt das verstärkte Audio-Signal in akustische Vibrationen.
Die Struktur der Daten, die in der CD-ROM-Platte DK gespeichert sind, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben werden.
In Fig. 2 speichert die CD-ROM-Platte DK eine ein Zeichnungsblatt handhabende Tabelle 50, eine Gruppe 51 externer Zeichen-Code zum Zuordnen von Service-Führungsmarkierungen, die zu den unterschiedlichen Inhalten der Service-Leistungen angezeigt werden, die durch bestimmte Einrichtungen geliefert werden, chinesische bzw. Spaltenzeichen-Font-Daten 52 und Kartenanzeigeeinheiten 53A, 53B und 53C. Beispiele der Inhalte von Service-Leistungen der bestimmten Einrichtungen sind japanische Speiserestaurants, Restaurants mit westlichen Speisen, Hotels, Kinos, Freizeiteinrichtungen, usw.. Die Zeichnungsblatt-Handhabungstabelle 50 speichert Daten, die zum Handhaben von Kartendaten zur Verwendung in der Anzeige verwendet werden. Die Font- bzw. Schrifttypen-Daten 52 speichern Daten, die Schrifttypen anzeigbarer Zeichen anzeigen, einschließlich externer Zeichen. Die Kartenanzeigeeinheit-Datenteile 53A, 53B und 53C sind jeweils Blöcke aus Datensegmenten zum Anzeigen von Karten der Basis der Inhalte der Zeichnungsblatt-Handhabungstabelle 50.
Die Zeichnungsblatt-Handhabungstabelle 50 besitzt ein standardmäßiges Zeichnungsblatt-Handhabungsteil 50A, ein Mittel-Zeichnungsblatt-Handhabungsteil 50B und ein Oberseiten-Zeichnungsblatt-Handhabungsteil 50C. Das Standard-Zeichenblatt-Handhabungsteil 50A verwaltet Daten auf Karten mit kleinem Maßstab, die kleine Bereiche darstellen. Das Mittel-Zeichnungsblatt-Handhabungsteil 50B verwaltet Daten auf Karten in einem mittleren Maßstab, die mittlere Bereiche darstellen. Das Oberseiten-Zeichnungsblatt-Handhabungsteil 50C verwaltet Daten auf Karten in großem Maßstab, die weite Flächenbereiche darstellen. Eine Vielzahl von Karten-Anzeigeeinheiten 53A, ..., 53A bezieht sich auf das Standard-Zeichnungsblatt-Handhabungsteil 50. Eine Vielzahl von Karten-Anzeigeeinheiten 53B, ..., 53B bezieht sich auf das Mittel-Zeichnungsblatt-Handhabungsteil 50B. Eine Vielzahl von Karten-Anzeigeeinheiten 53C, ..., 53C bezieht sich auf das Oberseiten-Zeichnungsblatt-Handhabungsteil 50C. Die CPU 7 (in Fig. 1) bezieht sich auf eine Vielzahl von Karten-Anzeigeeinheiten auf der Basis der Handhabungs-Teile 50A, 50B und 50C und überträgt verschiedene Datenteile zu dem RAM 9 und dem Puffer-Speicher 15, um die Karte und andere Informations-Teile anzuzeigen.
Fig. 3 stellt die Struktur jeder der Karten-Anzeigeeinheiten 53A als ein Beispiel der Struktur von Daten in den Karten-Anzeigeeinheiten dar. Die anderen Karten-Anzeigeeinheiten 53B und 53C sind in derselben Art und Weise wie die Karten-Anzeigeeinheiten 53A konfiguriert. Jede der Karten-Anzeigeeinheiten 53A umfaßt eine Palette von Daten 60, Bild-Daten 61, Zeichencodedaten 62, eine Gruppe 63 aus Teilen von Service- Verknüpfungsdaten. Die Palette aus Daten 60 sind Farbdaten für eine farbige Anzeige der Karte. Die Bild-Daten 61 bilden ein Bild der angezeigten Karte. Die Zeichencode- Daten 62 zeigen Code der Zeichen an, die auf der Karten-Anzeige angezeigt werden sollen. Die Gruppe 63 der Teile der Service-Verknüpfungsdaten bildet eine Adressen- Tabelle, die die Adressen der Speicherbereiche speichert, die auf der CD-ROM-Platte DK gebildet sind, in denen Service-lnformations-Segmente, die die Inhalte der Serviceleistungen darstellen, die durch die bestimmten Einrichtungen vorgesehen sind, gespeichert sind. Ein Daten-Hinweiszeiger 70 für Luftphoto-Daten ist auch in der Karten-Anzeigeeinheit 53A gespeichert, der die Speicheradressen auf der CD-ROM-Platte DK der Bild-Daten 71 für das Luftphoto und die Stimmen-Daten 72 für eine Rundfahrt-Führung anzeigt, um eine Rundfahrt-Führung entsprechend dieser Bild-Daten vorzubereiten.
Die Service-Verknüpfungs-Datengruppe 63 umfaßt Service-Typ-Codedaten 65, Positions-Daten 66, Namens-Daten 67, einen detaillierten Daten-Hinweiszeiger 68 und einen Erläuterungsstimmen-Daten-Hinweiszeiger 69. Die Service-Typ-Code-Daten 65 enthalten Service-Typ-Code, die den unterschiedlichen Typen von Service-Leistungen zugeordnet sind, die durch die bestimmten Einrichtungen vorgesehen werden, wie beispielsweise Freizeiteinrichtungen, Unterktinfte und Restaurants. Die Positions-Daten 66 enthalten jeweils Datenteile, die die Stellen der bestimmten Einrichtungen anzeigen. Die Namens-Daten 67 umfassen Daten-Teile, die die Namen der Einrichtungen darstellen. Der Hinweiszeiger 68 für detaillierte Daten funktioniert als eine Adressen-Tabelle, die die Adressen der Speicherbereiche in der CD-ROM-Platte DK darstellt, in der detaillierte Informationen, die die Service-Leistungen der Einrichtungen betreffen, enthalten sind. Der Erläuterungsstimmen-Daten-Hinweiszeiger 69 funktioniert als eine Adressen-Tabelle, in der Adressen der Speicherbereiche in der CD-ROM-Platte DK vorhanden sind, in der Stimmendatensegmente zur Erläuterung der Einrichtungen gespeichert sind.
Ein Speicherbereich auf der CD-ROM-Platte DK, der durch den Hinweiszeiger 68 für detaillierte Daten (in Fig. 3) spezifiziert ist, speichert detaillierte Service-Daten 80 für jede der Einrichtungen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die Daten 80 für den detaillierten Service enthalten Paletten-Daten 81, photographische Bild-Daten 82, überschriebene Zeichen-Daten 83 und einen detaillierten Stimmen-Daten-Hinweiszeiger 84. Die Paletten-Daten 81 sind Daten, die Farben anzeigen, die Photographie-Daten bilden, die sich auf die jeweiligen Einrichtungen beziehen. Die photographischen Bild-Daten 82 sind Bild-Daten, die zum Beispiel photographische Bilder des äußeren Erscheinungsbilds und des Inneren der Einrichtungen und photographische Bilder und Menüs, die die empfohlenen Speisen angeben, darstellen. Die überschriebenen Zeichen-Daten 83 zeigen Zeichen an (die Namen der Einrichtungen), die auf der Bildebene der Anzeigevorrichtung 17 überlagert werden. Der Hinweiszeiger 84 für detaillierte Stimmen-Daten zeigt die Adresse eines Speicherbereichs auf der CD-ROM-Platte DK an, in der Erläuterungsstimmen-Daten 85 für eine Stimme oder eine akustische Nachricht, die die Einrichtung erläutert, gespeichert sind.
Eine Beschreibung wird nun des GPS-Empfängers 4 unter Bezugnahme auf Fig. 5 vorgenommen. Eine GPS-Antenne 4A ist mit einem GPS-Empfangsblock 40 über einen Vorverstärker 31 und einen Bandpaßfilter 32 verbunden. Ein Kristall-Oszillator 35 erzeugt ein Referenzfrequenzsignal, das ein Referenzzeitabstimmungs-Steuersignal des GPS-Empfängers 4 ist. Ein Taktgenerator 36 erzeugt, aus dem Referenzfrequenzsignal, ein Taktsignal zum Steuern des Betriebs der Zeitabstimmung einer Signalverarbeitungseinheit 37. Eine Bedienungseinheit 38 ist mit der Signalverarbeitungseinheit 37 verbunden.
Der GPS-Empfangsblock 40 umfaßt die nachfolgenden Komponenten. Ein Frequenzmischschaltkreis 41 erzeugt ein Signal, das dasselbe Muster wie Daten besitzt, die sich auf einen Träger des GPS-Satelliten beziehen, die Position davon, und einen Takt, der in dem GPS-Satelliten eingebaut ist, und zwar auf Basis des Referenzfrequenzsignals. Ein Codegenerator 42 empfängt das Taktsignal, das durch den Taktgenerator 36 erzeugt ist, und erzeugt ein Codesignal, das dasselbe Muster wie ein Entfernungsmeßsignal besitzt. Ein Datenräger-Detektor 43 erfaßt synchron, und zwar unter Verwendung der Ausgangssignale des Frequenzmischschaltkreises 41 und des Codegenerators 42, Daten, die sich auf den Takt, der in dem GPS-Satelliten eingebaut ist, und eine Umlaufbahn des GPS-Satelliten und den Träger beziehen. Ein Code-Verriegelungs-Detektor 44 erfaßt synchron das vorstehend erwähnte Entfernungsmeßsignal unter Verwendung des Codesignals, das durch den Codegenerator 42 erzeugt ist.
Eine Beschreibung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 des Betriebs des in einem Fahrzeug befindlichen Navigationssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgenommen.
Die System-Steuereinheit 5 in Fig. 1 empfängt die Azimuth-Daten, die Winkelgeschwindigkeits-Daten, die Fahrentfernungs-Daten und die GPS-Positions-Meßdaten über die Schnittstelleneinheit 6 und bezeichnet die Daten, die die momentane Position angeben, und zwar gemäß einem Programm, das in dem ROM 8 gespeichert ist. In diesem Fall werden, wenn die GPS-Positions-Meßdaten eine hohe Meßgenauigkeit besitzen, die empfangenen GPS-Positions-Meßdaten als die momentanen Positionsdaten verwendet, ohne sie zu korrigieren. Wenn die GPS-Positions-Meßdaten eine geringe Meßgenauigkeit besitzen, werden sie unter Verwendung der Azimuth-Daten, der Winkelgeschwindigkeits-Daten und der Fahrentfemungs-Daten korrigiert, oder neue, momentane Positionsdaten werden aus den Azimuth-Daten, den Winkelgeschwindigkeits-Daten und den Fahrentfernungs-Daten ohne die GPS-Positions-Meßdaten erzeugt.
Nachdem die System-Steuereinheit 5 die momentanen Positionsdaten berechnet hat, steuert sie den CD-ROM-Antrieb 12 so an, daß verschiedene notwendige Datenteile von der CD-ROM-Platte DK gelesen und zu dem RAM 9 über die Busleitung 10 übertragen werden. Weiterhin steuert die System-Steuereinheit 5 den CD-ROM-Antrieb 12 so an, daß notwendige Kartendaten und Luftphotographie-Daten von der CD-ROM-Platte DK gelesen und zu dem Pufferspeicher 15 übertragen werden. Genauer gesagt sucht die System-Steuereinheit 5 die Kartenanzeigeeinheit 53 in Fig. 2, die sich auf die momentanen Positionsdaten bezieht, zum Beispiel die Einheit 53A, und identifiziert, unter Bezug auf den Daten-Hinweiszeiger 50 für ein Luftphoto (in Fig. 3), die Adresse des Speicherbereichs auf der CD-ROM-Platte DK, in der die Luftphoto-Daten, die zur Anzeige notwendig sind, gespeichert sind. Dann überträgt die System-Steuereinheit 5 die ausgelesenen Luffphoto-Daten zu dem Pufferspeicher 15 über die Busleitung 10 und die graphische Steuereinheit 14. In diesem Fall können als Luftphoto-Daten Daten, die unter Verwendung einer Bildabtasteinrichtung erhalten sind, die abbildungsweise Luftphotos liest, vorzugsweise verwendet werden. Demgemäß können die Daten, die ein große Menge an Informationen umfassen, sehr leicht erhalten werden, während die Datengröße im wesentlichen dieselbe wie diejenige der Bild-Daten 61 der Karte ist, so daß die Luftphoto-Daten leicht auf der CD-ROM-Platte DK gespeichert werden können.
Danach erhält die CPU 7 die momentane Position auf dem Luftphotobild auf der Basis der momentanen Positionsdaten und der Kartendaten und schreibt die Daten, die die so erhaltene, momentane Position anzeigen, auf die Luftphoto-Daten in dem Pufferspeicher 15, um so die Anzeige-Daten zu bilden. Um die Beziehung zwischen den Kartendaten und den Luftphoto-Daten zu erhalten, zum Beispiel die Breiten und Längen der oberen linken und unteren rechten Ecke eines rechtwinkligen Bereichs, der durch die Luftphoto- Daten gebildet ist, und eines rechtwinkligen Bereichs, der durch die Karten-Daten gebildet ist, werden so in Bezug gesetzt, daß sie zueinander angepaßt sind.
Die graphische Steuereinheit 14 liest sequentiell Anzeige-Daten von dem Pufferspeicher 15 synchron zu der Zeichnungszeitabstimmung aus und zeigt die Daten auf der Anzeigevorrichtung A7 über die Anzeigesteuereinheit 16 an.
Fig. 6A stellt ein Anzeigebild dar, in dem die momentane Position des bewegbaren Körpers durch eine Markierung, d.h. eine schwarze, dreieckige Markierung, in dem Luftphotobild auf der Basis der Luftphoto-Daten angezeigt wird. Für den Zweck eines Vergleichs ist ein anderes Anzeigebild, in dem die momentane Position des bewegbaren Körpers in dem Kartenbild auf der Basis der Kartendaten durch das Navigationssystem angezeigt ist, in Fig. 6B dargestellt. In diesen Figuren zeigt das voranführende Ende der dreieckigen Markierung die Fahrrichtung an. Der Kreis, der die momentane Positionsmarkierung umschließt, zeigt eine vorbestimmte Entfernung (gleich zu zum Beispiel 50 Metern) von der momentanen Position an.
Wie in den Fig. 6A und 6B dargestellt ist, können die tatsächlichen Zustände um die momentane Position herum leicht durch die Anzeige verstanden werden, in der die momentane Positionsmarkierung in dem Luftphotobild angezeigt wird, verglichen mit der Anzeige, in der die momentane Positionsmarkierung in dem Kartenbild angezeigt wird, so daß die Navigationsfunktion ausreichend erhöht ist, da der Benutzer leicht den momentanen Bewegungszustand erkennen kann.
In der vorstehenden Erläuterung ist das Navigationssystem dazu geeignet, die momentane Position auf dem Luftphotobild anzuzeigen. Allerdings ist in dem Navigationssystem, das so wie in Fig. 1 aufgebaut ist, die Anzeige geeignet umgeschaltet, um die momentane Position auf dem Kartenbild, wie dies in Fig. 6B dargestellt ist, zu derjenigen auf dem Luftphotobild, wie dies in Fig. 6A dargestellt ist, unter einem Auswahlbetrieb durch den Benutzer unter Verwendung der Eingabevorrichtung 11 in Fig. 1 umgeschaltet, so daß das Navigationssystem mit einer Anzeige nach dem Geschmack des Benutzers, Fall für Fall, betrieben werden kann.
Die vorliegende Erfindung umfaßt nicht nur die vorstehend erwähnten GPS-Systeme, sondern auch Navigationssysteme vom sich selbst unterhaltenden Typ, bei dem eine zweidimensionale Verschiebung (Vektorgröße) des bewegbaren Körpers unter Verwendung von Azimuth-Daten von einem Azimuth-Sensor und Geschwindigkeits-Daten von einem Geschwindigkeits-Sensor erhalten werden, und fügt die zweidimensionale Verschiebung zu einem Referenzpunkt hinzu.
Das Navigationssystem der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist ein im Fahrzeug befindlicher Typ. Allerdings umfaßt die vorliegende Erfindung Navigationssysteme für bewegbare Körper, wie beispielsweise Personen, Schiffe und Flugzeuge.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die Zustände von Gebäuden, landwirtschaftlichem Feld, usw., um die momentane Position herum in dem Luftphotobild angezeigt werden können, durch Vergleich des so angezeigten Luftphotobilds und der tatsächlichen Umgebungen, wie beispielsweise Gebäude und landwirtschaftliche Felder, um die momentane Position herum die Erkennung der Zustände um die momentane Position herum visuell und leicht durchgeführt werden. Weiterhin kann, da die Bild-Daten verwendet werden, die durch ein Bildeinsen von Luftphotos unter Verwendung einer Bildabtasteinrichtung, usw., gebildet werden, das Problem beim Bilden komplizierter Daten im wesentlichen vermieden werden, so daß detaillierte Bild-Daten sehr einfach ohne des Aufbaus der Datengröße zu groß gebildet werden.
Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ohne das Verlassen der wesentlichen Charakteristika davon ausgeführt werden. Die vorliegenden Ausführungsformen sind deshalb dahingehend zu betrachten, daß sie in jeglicher Hinsicht illustrativ und nicht restriktiv sind, und der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche im Gegensatz zu der voranstehenden Beschreibung angegeben und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Bereichs der Äquivalenz der Ansprüche fallen, sind deshalb dahingehend beabsichtigt, daß sie darin umfaßt werden.

Claims

1. Navigationssystem (100), das aufweist:

Positionsmeßeinrichtungen (1, 2, 3, 4) zum Messen einer momentanen Position eines bewegbaren Körpers, der mit dem Navigationssystem ausgestattet ist;

eine Speichereinrichtung (DK) zum Speichern von Luftphotographie-Daten; und

eine Anzeigeeinrichtung (13); gekennzeichnet durch:

eine Anzeige-Steuereinrichtung (5), die mit den Positionsmeßeinrichtungen, der Speichereinrichtung und der Anzeigeeinrichtung zum Erhalten einer relativen Position der gemessenen momentanen Position in Bezug auf die gespeicherten Luftphotographie-Daten und zum Steuern der Anzeigeeinrichtung, um eine Markierung anzuzeigen, die die gemessene, momentane Position an der erhaltenen, relativen Position auf einem Luftphotographiebild auf der Basis der gemessenen momentanen Position und der gespeicherten Luftphotographie-Daten anzeigt, verbunden ist.

2. Navigationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (DK) eine CD-ROM aufweist.

3. Navigationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (DK) dazu geeignet ist, Luftphoto-Daten durch ein Bildlesen eines Luftphotos im voraus geeignet ist.

4. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (DK) dazu geeignet ist, Karten-Daten zu speichern.

5. Navigationssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- Steuereinrichtung (5) dazu geeignet ist, die Anzeigeeinrichtung (13) so zu steuern, um die Markierung anzuzeigen, die die gemessene momentane Position auf einem Kartenbild auf der Basis der gespeicherten Karten-Daten anzeigt.

6. Navigationssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- Steuereinrichtung (5) die relative Position der gemessenen, momentanen Position in Bezug auf die gespeicherten Luftphoto-Daten durch zuerst Erhalten einer relativen Position der gemessenen, momentanen Position in Bezug auf die gespeicherten Karten-Daten und durch Anpassen der gespeicherten Karten-Daten und der gespeicherten Luftphoto-Daten, die die gemessene momentane Position umfassen, auf der Basis der gemessenen, momentanen Positiön und der angepaßten Luftphoto-Daten erhält.

7. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsmeßeinrichtungen (1, 2, 3, 4) mindestens einen GPS-Empfänger, einen Azimuth-Sensor, einen Winkelgeschwindigkeits-Sensor und einen Fahrentfernungs-Sensor aufweisen.

8. Navigationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Navigationssystem weiterhin eine Eingabeeinrichtung (11), die mit der Anzeige-Steuereinrichtung (5) zum Eingeben von Instruktionen zu der Anzeige-Steuereinrichtung gekoppelt ist, aufweist.