DE3515471C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Navigationsvorrichtung, insbe­ sondere für Landfahrzeuge, umfassend eine Fahrentfernungs- Abtasteinrichtung zur Messung der zurückgelegten Entfernung eines Fahrzeugs; eine Fahrzeugkurs-Abtasteinrichtung zur Ermittlung des Kurses des Fahrzeugs; eine Anzeigeeinrichtung für eine flächige Anzeige auf der Basis eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems; eine Punktinformations- Speichereinrichtung zur Speicherung von Informationen, die repräsentativ für Sätze von geographischen Bezeichnungen und deren Positionsinformationen ist; eine Steuerung zum Auslesen der Positionsinformation aus der Speichereinrichtung auf der Basis von eingegebenen geographischen Bezeichnungen und zum Verarbeiten von Signalen von der Fahrentfernungs- Abtasteinrichtung und der Fahrzeugkurs-Abtasteinrichtung; eine Einrichtung zur Berechnung von Koordinaten auf der Anzeigeeinrichtung von den eingegebenen Bezeichnungen ent­ sprechenden geographischen Orten und der laufenden Position des Fahrzeugs auf der Basis ihrer gegenseitigen Positions­ relation; und eine Einrichtung zur Steuerung der Anzeige­ einrichtung, um Marken für die geographischen Orte und für die laufende Position des Fahrzeugs anzuzeigen.

Eine derartige Navigationsvorrichtung ist aus der DE-OS 30 44 146 bekannt. Bei der dort beschriebenen Vorrichtung erscheint auf der Anzeigeeinrichtung die Darstellung einer Straßenkarte, einschließlich der zu fahrenden Strecke. Während des Betriebes erfolgt eine permanente Streckenanzeige sowie eine Laufanzeige über den tatsächlich zurückgelegten Weg, damit Abweichungen festgestellt werden können. Kommt der Fahrer mit seinem Fahrzeug aus dem dargestellten Strecken­ bereich heraus, muß eine neue Teilstreckenkarte mit einer entsprechenden anschließenden Strecke auf dem Bildschirm zur Anzeige gebracht werden, was eine neue Codierung erforderlich mach. Eine derartige Vorrichtung erfordert einen hohen Speicheraufwand, denn es müssen sehr viele Daten abgespeichert werden, um eine Straßenkarte mit entsprechenden Einzelheiten auf dem Bildschirm zur Anzeige bringen zu können. Auch sind keine Umschaltmöglichkeiten vorgesehen, um beispielsweise den noch verbleibenden Restbereich einer Strecke auf dem Bildschirm darzustellen.

Eine weitere Navigationsvorrichtung dieser Art ist aus der US-PS 41 39 889 bekannt, wobei ebenfalls mit einer Überlagerung einer Landkarte einerseits und der tatsächlich zurückgelegten Strecke andererseits gearbeitet wird. Zu diesem Zweck wird eine entsprechende Karte auf durchsichtiger Folie über dem Bildschirm angebracht, der seinerseits die zurückgelegte Strecke zeigt. Der dargestellte Maßstab muß daher an den Maßstab der verwendeten Karte angepaßt werden, eine freie und optimale Maßstabswahl ist weder vorgesehen noch möglich.

Aus der DE-OS 30 36 222 ist schließlich ein Kartennavigations­ system für Flugzeuge bekannt, wobei mit einer Kartenpositions- Anzeigeeinrichtung gearbeitet wird, die über einen Projektor auf einer Kartenschaubildeinrichtung ein in Bezug zur Flugzeug­ bewegung über dem Boden bewegbares Kartenbild zeigt. Die Flugzeugposition und die Bewegungsrichtung werden durch einen Fixpunkt und eine Kurslinie auf der Kartenschaubildeinrichtung repräsentiert. Ein solches System ist für dreidimensionale Navigation vorgesehen. Außerdem erfordert ein solches System einen hohen Speicheraufwand wegen der Vielzahl von zu ver­ arbeitenden Daten. Desweiteren ist der Maßstab dort durch den verwendeten Kartenmaßstab bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Navigations­ vorrichtung, insbesondere für Landfahrzeuge, der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Fahrzeugposition zwischen Startpunkt und Zielpunkt optimal auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung wird diese Aufgabe in zufriedenstellender Weise gelöst. In vorteilhafter Weise reicht dabei eine kleine Speicherkapazität aus.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Navigations­ vorrichtung der im Oberbegriff bezeichneten Art so auszubilden, daß die Steuerung eine Bereichsanzeigesteuerung aufweist, die die Koordinaten von Ausgangspunkt, Zielpunkt und/oder wenigstens einem Zwischenpunkt abruft und deren Marken zusammen mit der berechneten Marke für die laufende Position auf der Anzeige­ einrichtung mit einem Maßstab zur Anzeige bringt, der für die am weitesten entfernten Punkte den maximal möglichen Abstand unter Berücksichtigung beider Koordinatenrichtungen bietet, und daß eine Anzeigeumschaltung vorgesehen ist, mit der wahl­ weise ein Teilbereich zur Anzeige gebracht wird, der von Ausgangspunkt, Zielpunkt und den Zwischenpunkten mindestens zwei Punkte umfaßt, die ihren maximal möglichen Abstand unter Berücksichtigung beider Koordinatenrichtungen haben.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß eine Bereichssetzeinrichtung mit einer Einrichtung vorgesehen ist, um einen gewünschten Bereich einzugeben, indem man nacheinander die vorhandenen Bereiche zwischen dem Ausgangs­ punkt und dem Zielpunkt abruft.

Die Anzeigeumschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist zweckmäßigerweise eine Einrichtung auf, um eine Gesamtpunktwahl oder eine Bereichswahl vorzunehmen.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Steuerung eine Einrichtung aufweist, um zusätzlich zu den angezeigten Punkten eine für den dargestellten Bereich repräsentative Information anzuzeigen.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Positionsinformation die geographische Länge und Breite der jeweiligen Punkte enthält.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Funktionsblockschaltbild einer Basis­ anordnung einer erfindungsgemäßen Navigations­ vorrichtung;

Fig. 2 ein der Fig. 1 entsprechendes Hardware- Blockschaltbild;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung eines Kurs­ meßfühlers, der bei der Anordnung gemäß Fig. 2 verwendet wird;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer bei der Anordnung nach Fig. 2 verwendeten Tastatur;

Fig. 5 eine Tabelle des japanischen "Kana"-Alphabets;

Fig. 6A eine Landkarte der Hyogo-Präfektur von Japan;

Fig. 6B eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenhanges zwischen einer Landkarte von Japan und ihren Koordinaten;

Fig. 7 eine Tabelle der geographischen Punktinformation, die in einem Halbleiterspeicher bei der Anordnung gemäß Fig. 2 gespeichert ist;

Fig. 8 eine Darstellung zur Erläuterung des Zusammenhanges zwischen dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre und den Koordinaten auf dem Schirm;

Fig. 9A ein Hauptflußdiagramm des Programmes, das von einer Steuerschaltung gemäß Fig. 2 abgearbeitet wird;

Fig. 9B bis 9N detaillierte Flußdiagramme von Unterprogrammen des Hauptflußdiagrammes gemäß Fig. 9A;

Fig. 10A bis 10E Anzeigebeispiele von Marken für Ausgangs­ punkt, Zielpunkt, und/oder Durchgangspunkte sowie die laufende Position des Fahrzeugs mit einer Angabe der Art der Anzeige, die auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre erscheint; und in

Fig. 11A und 11B sowie 12A und 12B weitere Anzeigebeispiele für Marken von Ausgangspunkt, Zielpunkt und/oder Durchgangspunkten sowie der laufenden Position des Fahrzeugs und für Angaben darüber, wo sich das Fahrzeug auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre befindet.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung werden durchgehend gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile bzw. Baugruppen verwendet. In den verschiedenen Figuren der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1, ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Navigationssystems für selbstgetriebene Fahrzeuge dargestellt. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 sind die Ausgänge einer Abtasteinrichtung 1 zur Messung der (zurückgelegten) Entfernung eines Fahrzeugs und einer Abtasteinrichtung 2 zur Messung der Richtung oder des Kurses des Fahrzeuges an die Eingänge einer Recheneinrichtung 3 angeschlossen, um die laufende Position des Fahrzeuges aus der von der Abtasteinrichtung 1 gelieferten Fahrentfernung und der von der Abtasteinrichtung 2 gelieferten Fahrtrichtung zu berechnen. Eine Initialisierungs- oder Einleitungseinrichtung 4 ist vorgesehen, um zu Beginn die laufende Position des Fahrzeugs für die Rechen­ einrichtung 3 einzustellen bzw. einzugeben. Eine Punktinformations- Speichereinrichtung 5 hat die Information gespeichert, die repräsentativ ist für eine Vielzahl von Sätzen von Punkten, wobei jeder Satz aus einer geographischen Bezeichnung und ihrer Positionsinformation besteht. Die Punktinformations-Speichereinrichtung 5 ist mit einer Punktsetzeinrichtung 6 verbunden, die eine Tastatur aufweist, um die Namen oder Bezeichnungen einzugeben, die repräsentativ sind für einen Start- oder Ausgangspunkt, einen Bestimmungs- oder Zielpunkt, einen Transit- oder Durchgangspunkt oder mehrere Durchgangspunkte. Dabei werden nämlich die jeweiligen geographischen Bezeichnungen eines Ausgangspunktes, eines Zielpunktes und von Durch­ gangspunkten auf dem Weg des Fahrzeuges eingegeben, die jeweilige Positionsinformation, die den eingegebenen geographischen Bezeichnungen entspricht, aus der Speicher­ einrichtung 5 ausgelesen sowie die ausgelesene Positions­ information gemäß den durch die geographischen Bezeichnungen bestimmten Koordinaten gesetzt. Auf der Basis der gegenseitigen Positionsrelation zwischen dem Ausgangspunkt, dem Zielpunkt und den Durchgangspunkten, die mit der Punkt­ setzeinrichtung 6 gesetzt werden, steuert eine Gesamtpunkt­ anzeigesteuerung 7 eine Anzeige 11 zur Anzeige von Marken, welche sämtliche Punkte an den vorgegebenen Positionen auf dem Schirm der Anzeige 11 angeben, und zur Anzeige einer Marke, welche die laufende Position des Fahrzeuges auf dem Schirm in einem verkleinerten Maßstab angibt, der durch die Positionen des Ausgangspunktes und des Zielpunktes bestimmt ist. Eine Bereichssetzeinrichtung 8 dient zur Wahl von zwei Punkten in gewünschter Weise aus dem Ausgangs­ punkt, dem Zielpunkt und den Durchgangspunkten und zum Setzen eines Bereiches, der aus den gewählten Punkten gebildet wird. Auf der Basis der Positionsrelation der beiden Punkte, die von der Bereichssetzeinrichtung 8 gesetzt werden, steuert eine Bereichsanzeigesteuerung 9 die Anzeige 11, um die Marken, welche die gesetzten Punkte angeben oder von der Bereichssetzeinrichtung 8 gewählt sind, an vorgegebenen Positionen des Schirmes der Anzeige 11 anzuzeigen und um die Marke der laufenden Position des Fahrzeugs auf dem Schirm in verkleinertem Maßstab anzuzeigen, der durch die Positionen der gewählten Marken bestimmt ist. Eine Anzeigeumschaltung 10 wählt einen der Anzeigeinhalte der Gesamtanzeigesteuerung 7 und der Bereichsanzeigesteuerung 9 und liefert die gewählten Inhalte an die Anzeige 11. Infolgedessen wird es möglich, die Position bzw. den Ort des Fahrzeuges während der Fahrt genau zu bestimmen, und zwar aus der Positionsrelation der Marken für den Ausgangspunkt, den Zielpunkt, die Durch­ gangspunkte und die laufende Position des Fahrzeugs, die auf dem Schirm angezeigt werden.

Die funktionsmäßige Anordnung gemäß der Erfindung in Fig. 1 ist im einzelnen in Form der Hardware in Fig. 2 dargestellt. Aus Fig. 2 ergibt sich, daß das erfindungsgemäße System folgende Baugruppen aufweist: Einen Fahrentfernungsmeßfühler 100, einen Fahrzeugrichtungs-Meßfühler 200, eine Tastatur 300, eine Steuerschaltung oder Steuerung 400, einen Halbleiterspeicher 500 und eine Kathodenstrahlröhre oder einen Bildschirm 12. Der Entfernungsmeßfühler 100 mißt die Umlaufgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades mit einem elektro­ magnetischen Meßwertgeber oder einem Reed-Schalter und liefert als Meßausgangssignal Impulse, deren Frequenz proportional zur Umdrehungsgeschwindigkeit des Fahrzeugrades ist, an die Steuerung 400.

Der Kurs- oder Richtungsmeßfühler 200 mißt den Erdmagnetismus in Form eines Vektors H , der sich aus einer Kurskomponente Ha und einer normalen Komponente Hb zusammensetzt, die in der in Fig. 3 dargestellten Weise senkrecht zu Ha steht, und zwar mit einem Erdmagnetismus-Meßfühler 201 in Form einer magnetischen Sonde, die am Fahrzeug 13 befestigt ist, und liefert ein dem gemessenen Magnetismus entsprechendes Ausgangssignal an die Steuerung 400.

Wie in Fig. 4 dargestellt, weist die Tastatur 3 einen Zeichentastenbereich 301 und einen Steuertastenbereich 302 auf. Der Zeichentastenbereich 301 besteht aus Zeichentasten, die repräsentativ sind für "A" bis "N" im japanischen "Kana"-Alphabet, die hier und im folgenden der Einfachheit halber mit Großbuchstaben angegeben worden sind, sowie einer mit "V" bezeichneten Taste für stimmhafte Laute und einer mit "SV" bezeichneten Taste für halb-stimmhafte Laute, die in Kombination mit den Zeichentasten verwendet werden, um die übrigen Kana-Zeichen zu erzeugen, die im einzelnen in der Tabelle in Fig. 5 dargestellt sind. Die Steuertastengruppe 302 besteht aus Steuertasten, die jeweils die Funktionen "Löschen", "Setzen", "Ausgangspunkt", "Zielpunkt", "Durchgangspunkt A", "Durchgangspunkt B", "Beendigung", "Alle Punkte", "Bereich", "Bereichsänderung" und "Start" angeben.

Der Zeichentastenbereich 301 wird verwendet, um sämtliche als Kana-Zeichen bekannten Silben einzugeben, die für sämtliche im gesprochenen Japanisch verwendeten Silben repräsentativ sind.

In Fig. 5 ist eine Tabelle des japanischen Kana-Alphabets angegeben, wobei sämtliche Kana-Zeichen durch lateinische Buchstaben repräsentativ sind. Genauer gesagt, umfaßt die Tabelle 44 Kana-Zeichen mit klarem Laut von "A" bis "WA", die mit einer dicken Linie umrahmt sind, wobei die Zeilen 41 a bis 41 j jeweils als "A"-Zeile, "KA"-Zeile, "SA"-Zeile, "TA"-Zeile, "NA"-Zeile, "HA"-Zeile, "MA"-Zeile, "YA"-Zeile "RA"-Zeile und "WA"-Zeile bezeichnet werden; ferner ein Kana-Zeichen für den Laut "N", der in Zeile 41 k dargestellt und mit einer dicken Linie umrahmt ist; Kana-Zeichen für stimmhafte Laute, die in den Zeilen 41 l-41 o angegeben sind, Kana-Zeichen für halb-stimmhafte Laute, die in Zeile 41 p angegeben sind, Kana-Zeichen für zusammengezogene Laute, die in den Zeilen 41 q-41 w angegeben sind, Kana-Zeichen für stimmhafte zusammengezogene Laute, die in den Zeilen 41 x- 41 z angegeben sind, sowie Kana-Zeichen für halb-stimmhafte zusammengezogene Laute, die in der Zeile 41 zz angegeben sind.

Als nächstes wird die Eingabe dieser Kana-Zeichen in das System unter Verwendung der Tasten 41 näher erläutert. In Anordnung gemäß Fig. 4 werden die Tasten 41 a 1, 41 a 2, 41 a 3, 41 a 4 und 41 a 5 in der ersten Spalte verwendet, um die Kana- Zeichen für die jeweiligen klaren Laute "A", "I", "U", "E" und "O" einzugeben, die in Zeile 41 a in Fig. 5 angegeben sind; die Tasten 41 b 1, 41 b 2, 41 b 3, 41 b 4 und 41 b 5 in der zweiten Spalte in Fig. 4 werden verwendet, um die jeweiligen Kana-Zeichen für klare Laute "KA", "KI", "KU", "KE" und "KO" einzugeben, die in Zeile 41 b in Fig. 5 angegeben sind; ferner werden die Kana-Zeichen für die übrigen klaren Laute gemäß der Tabelle in Fig. 5 mit den Tasten 41 c 1- 41 k eingegeben. Die Taste 41 j 1 repräsentiert das Kana- Zeichen für den klaren Laut "WA", während die Taste 41 k das Kana-Zeichen "N" repräsentiert. Die Taste 401 wird in Kombination mit den Tasten zur Erzeugung von Zeichen für klare Laute verwendet, um die Zeichen für stimmhafte Laute zu erzeugen. Die Taste 412 wird in Kombination mit den Tasten zur Erzeugung von Kana-Zeichen für klare Laute verwendet, um die Kana-Zeichen für halb-stimmhafte Laute zu erzeugen.

Beispielsweise wird zur Erzeugung des Kana-Zeichens für den halb-stimmhaften Laut "PA" zuerst die Taste für das Kana-Zeichen des klaren Lautes "HA" gedrückt und anschließend die Taste 412 gedrückt, so daß der eingegebene Laut bzw. das eingegebene Zeichen von "HA" in "PA" geändert wird. In gleicher Weise werden die Kana-Zeichen für die halb- stimmhaften Laute "PI", "PU", "PE" und "PO" eingegeben, indem zunächst die jeweiligen Kana-Zeichen für klare Laute "HI", "FU", "HE" und "HO" eingegeben werden und dann jeweils die Taste 412 gedrückt wird.

Die Kana-Zeichen für stimmhafte Laute werden folgendermaßen eingegeben. Zunächst wird eine Taste für einen klaren Laut und dann die Taste 410 gedrückt. Beispielsweise wird zur Eingabe des Kana-Zeichens für den stimmhaften Laut "GA" zuerst das Kana-Zeichen "KA" eingegeben durch Drücken der entsprechenden Taste für den klaren Laut, und dann wird die Taste 410 gedrückt, um das eingegebene Kana-Zeichen von "KA" in "GA" zu ändern. In gleicher Weise können durch Drücken der Taste 410 die Kana-Zeichen für die klaren Laute "KI", "KU", "KE" und "KO" geändert werden in "GI", "GU", "GE" und "GO"; die Zeichen "SA", "SHI", "SU", "SE" und "SO" können geändert werden in "ZA", "JI", "ZU", "ZE" und "ZO"; die Zeichen "TA", "CHI", "TSU", "TE" und "TO" können geändert werden in "DA", "JI", "ZU", "DE" und "DO"; und die Zeichen "HA", "HI", "FU", "HE" und "HO" können geändert werden in "BA", "BI", "BU", "BE" und "BO".

Das Kana-Zeichen "N" kann eingegeben werden, indem man die Taste 41 k drückt.

Als nächstes wird die Eingabe der Kana-Zeichen für zusammen­ gezogene Laute beschrieben. Beispielsweise müssen zur Eingabe des Städtenamens "Kyoto" das Kana-Zeichen für den zusammengezogenen Laut "KYO" und das Kana-Zeichen für den klaren Laut "TO" eingegeben werden. Zur Eingabe des Kana- Zeichens "KYO" wird zuerst die für das Kana-Zeichen "KI" repräsentative Taste gedrückt, anschließend wird die für das Kana-Zeichen "YO" repräsentative Taste gedrückt. Als nächstes wird die für das Kana-Zeichen "TO" repräsentative Taste gedrückt, so daß das Wort "KIYOTO" eingegeben wird. Wenn keine Stadt "KIYOTO" im Speicher existiert, wird das System automatisch die Stadt bzw. den Städtenamen "KYOTO" anzeigen, wobei die klaren Laute "KI" und "YO" automatisch in den zusammengezogenen Laut des Kana-Zeichens "KYO" geändert werden. In gleicher Weise können sämtliche anderen Kana-Zeichen für zusammengezogene Laute erzeugt werden, indem man die dichteste Kombination von Kana-Zeichen für klare Laute eingibt.

Die Linien I-VI in Fig. 5, welche die Kana-Zeichen für klare Laute mit den Kana-Zeilen für stimmhafte Laute verbinden, geben die jeweiligen Transformationen an, die mit den jeweiligen Kana-Zeichen erfolgen, wenn die Taste 410 gedrückt wird; die Linie IV′ gibt die Transformation an, die beim Drücken der Taste 412 erfolgt, nachdem die jeweiligen Kana-Zeichen für klare Laute eingegeben worden sind. Die Eingabe von Kana-Zeichen durch die Betätigung einer Taste im Zeichentastenbereich 41 wird in die Steuerung 400 eingelesen.

Der Halbleiterspeicher 500 besteht beispielsweise aus einem Festwertspeicher oder ROM, in dem die Punktinformation gespeichert ist, die aus der geographischen Bezeichnung, zum Beispiel Stadtnamen, Ortsnamen, usw., und ihrer geographischen Position besteht. Die gespeicherte Information wird mit der Steuerung 400 ausgelesen.

Beispielsweise ist die Punktinformation des Rathauses der Stadt "HIMEJI" (das heißt Himeji) in Japan gemäß Fig. 6A in den Speichern 501 a-501 g in einer Speichertabelle des Halbleiterspeichers 500 gemäß Fig. 7 gespeichert. In den Speichern 501 a-501 c wird "HIMEJI" als geographische Information der Reihe nach in Form der jeweiligen Codes gespeichert, die repräsentativ sind für die japanischen Kana-Zeichen "HI", "ME" und "JI". Es darf darauf hingewiesen werden, daß jeder der Speicher 8 Bits aufweist. Die signifikanten Bits von jedem der Speicher 501 a-501 c dienen zur Angabe der Information einer geographischen Bezeichnung, wobei dem Speicher 501 c, der das letzte Zeichen der geographischen Bezeichnung gespeichert hat, eine "1" zugeordnet ist, während den anderen Speichern 501 a und 501 b eine "0" zugeordnet ist, wie es Fig. 7 zeigt. Somit repräsentieren die übrigen 7 Bits von jedem der Speicher 501 a-501 c ein Kana-Zeichen. Mit 7 Bits ist es möglich, sämtliche Kana-Zeichen auszudrücken, die einen klaren Laut, einen stimmhaften Laut, einen halb-stimmhaften Laut, einen Doppellaut und einen zusammengezogenen Laut haben, wie es Fig. 5 zeigt. Die Speicher 501 d-501 g haben die Positions­ information von Himeji-City gespeichert, wobei die Speicher 501 d und 501 e zur Speicherung der geographischen Länge von Himeji-City dienen, während die Speicher 501 f und 501 g zur Speicherung der geographischen Breite von Himeji-City dienen. In gleicher Weise haben die Speicher 502 a-502 g die Punktinformation von beispielsweise "KOBE" (Fig. 6A) gespeichert, das als "KOUBE" eingegeben ist, um "KOBE" in genauerer Weise in japanischer Sprache einzugeben.

Um die Positionsinformation zu erhalten, können die Koordinaten­ achsen X (Osten) und Y (Norden) der Einfachheit halber so vorgegeben werden, wie es in der Landkarte von Japan in Fig. 6B dargestellt ist, wobei die Koordinaten (x, y), die durch die relative Entfernung auf Grund der Koordinatenachsen repräsentiert werden, gespeichert werden können. In diesem Falle ist Japan unterteilt in 1700 km im Qaudrat, wobei diesen 1700 km Länge 2 Bytes (16 Bits) der Speicher 501 d (oder 502 d) und 501 e (oder 502 e) für die Abszisse (X-Entfernung) und 2 Bytes (16 Bits) der Speicher 501 f (oder 502 f) und 501 g (oder 502 g) für die Ordinate (Y- Entfernung) zugeordnet sind. Somit entspricht 1 Bit ungefähr 26 m, was zu einer praktikablen Einheit führt.

Mittlerweile gibt es etwa 680 Städte in ganz Japan, wobei sich durch die Angabe von etwa 300 geographischen Bezeichnungen, einschließlich der Namen von Bezirken, Städten, Dörfern, Verbindungspunkten, Stationen, Schlössern, Seen, Pässen, Bergen und Gipfeln pro Präfektur ungefähr 13 800 geographische Namen oder Bezeichnungen für insgesamt 46 Bezirke in Japan zur Präparierung ergeben, einschließlich eines Hauptstadtbezirks und 45 Präfekturen, aber ohne die Okinawa-Präfektur. Nimmt man an, daß die Anzahl von Zeichen einer geographischen Bezeichnung im Durchschnitt den Wert 5 hat, so erfordert eine Punktinformation 9 Bytes, das heißt 5 Bytes für eine geographische Bezeichnung, 2 Bytes für die x-Koordinate (Abszisse) und 2 Bytes für die y-Koordinate (Ordinate), so daß 124 000 Bytes erforderlich sind, um 13 800 Punkte von Japan zu speichern.

Um die Information von 13 800 Punkten zu speichern, sind 4 ROMs erforderlich, die jeweils eine maximale Speicher­ kapazität von 256 kbits haben und derzeit im Handel erhältlich sind. Jedoch wird mit einem ROM von 1 Mbit, der in naher Zukunft im Handel erhältlich sein dürfte, nur 1 ROM ausreichend sein, wobei ein kleiner, leichter und in hohem Maße zuverlässiger Halbleiterspeicher verwendet werden kann.

Die Kathodenstrahlröhre oder der Bildschirm 12 können von herkömmlicher Bauart sein, und es wird angenommen, daß er einen rechteckigen Schirm 12 a aufweist, wie es Fig. 8 zeigt. Es darf darauf hingewiesen werden, daß die Koordinaten­ achsen U und V senkrecht zueinander sind, um Koordinaten (u, v) auf dem Schirm 12 a anzugeben, auf dem die Marken des Ausgangspunktes, des Zielpunktes, der Durch­ gangspunkte und der laufenden Position des Fahrzeugs anzugeben sind, wie es nachstehend näher erläutert ist.

Die Steuerung 400 weist ein herkömmliches Mikro-Computersystem auf und enthält verschiedene, nicht dargestellte Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen. Die Steuerung 400 liest die Positionsinformation aus dem Halbleiterspeicher 500 auf der Basis der Information einer geographischen Bezeichnung aus, die durch die Betätigung der Tastatur 300 eingegeben wird, und sorgt dafür, daß der Bildschirm 12 Marken anzeigt, welche die Punkte in geeignet verkleinertem Maßstab angeben, der durch die Positonsrelation zwischen dem Ausgangspunkt, dem Zielpunkt und den Durchgangspunkten des Fahrzeugs bestimmt ist. Außerdem gibt die Steuerung 400 Signale von dem Fahrentfernungsmeßfühler 100 und dem Kursmeßfühler 200 ein, berechnet die laufende Position des Fahrzeugs auf der Basis dieser Signale und steuert den Bildschirm 12 so, daß er eine Marke anzeigt, welche die laufende Position des Fahrzeugs angibt, und zwar in dem vorgegebenen reduzierten Maßstab an den entsprechenden Koordinaten auf dem Schirm 12 a.

Der Betrieb der Steuerschaltung 400 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den Fig. 9A-9N näher erläutert.

Fig. 9A zeigt das Flußdiagramm einer Hauptroutine des für die Steuerung 400 verwendeten Programms. Dieses allgemeine Flußdiagramm wird durch eine Betätigung oder Bedienung gestartet, beispielsweise durch das Einschalten der elektrischen Versorgung für die Steuerung 400. Beim Schritt S 1 werden Variable initialisiert oder eingegeben, und dann werden ein Unterprogramm S 2 für eine Vorbereitungsverarbeitung für Eingabepunkte, ein Unterprogramm S 3 für eine Eingabe­ verarbeitung eines Ausgangspunktes, ein Unterprogramm S 4 für eine Eingabeverarbeitung eines Zielpunktes, ein Unterprogramm S 5 für eine Eingabeverarbeitung eines Durch­ gangspunktes A, ein Unterprogramm S 6 für eine Eingabe­ verarbeitung eines Durchgangspunktes B, ein Unterprogramm S 7 für eine Markenanzeige-Steuerverarbeitung zum Zeitpunkt der Eingabe der Punkte, ein Unterprogramm S 8 für eine Einleitungsverarbeitung der laufenden Position, ein Unterprogramm S 9 für eine Anzeigeumschaltung (Gesamtpunktanzeige/ Bereichsanzeige)-Steuerverarbeitung und ein Unterprogramm S 10 für eine Bereichseingabeverarbeitung nacheinander wiederholt durchgeführt.

Genauer gesagt, ein Benutzer drückt die Taste "Löschen" der Tastatur 300, bevor er einen Ausgangspunkt und einen Zielpunkt eingibt. Infolgedessen wird in einem Flußdiagramm gemäß Fig. 9B, das Einzelheiten des Unterprogramms S 2 für die Vorbereitungsverarbeitung der Punkteingabe angibt, das erwähnte Drücken der Taste bei den Schritten S 21 und S 22 abgetastet, und dann werden die nicht dargestellten Speicher Pn, X, Y, Sn, Xs, Ys, Gn, Xg und Yg, die nachstehend näher beschrieben sind, zur Eingabe der jeweiligen Punkte alle gelöscht, und ein Speicher K zur Speicherung von Bereichszahlen, der ebenfalls nachstehend erläutert ist, wird beim Schritt S 23 auf "1" gesetzt.

Dann wird ein Ausgangspunkt eingegeben, das heißt, wenn beispielsweise "Himeji City" einzugeben ist, werden nach­ einander die Tasten "Ausgangspunkt", "HI", "ME", "SHI", "V" (Taste 410) und "Setzen" auf der Tastatur 300 gedrückt. Folglich wird in einem Flußdiagramm gemäß 9C, das Einzelheiten des Unterprogramms S 3 für die Eingabeverarbeitung des Ausgangspunktes gemäß Fig. 9A zeigt, das Drücken der Taste "Ausgangspunkt" zunächst bei den Schritten S 31 und S 32 abgetastet, so daß ein Unterprogramm S 33 für eine Eingabeverarbeitung einer geographischen Bezeichnung und eine Punktabrufverarbeitung durchgeführt werden. Beim Schritt S 301 in einem Flußdiagramm gemäß Fig. 9D, das Einzelheiten des Unterprogramms S 33 zeigt, wird der Inhalt der eingegebenen Taste eingelesen, und wenn der Inhalt der eingegebenen Taste als Zeichen beim Schritt S 302 erkannt wird, wird er im Speicher Pn (n=1, 2, . . .) zum Speichern der Zeichen der geographischen Bezeichnungen gespeichert. Jedesmal, wenn eine Zeichentaste einmal gedrückt wird, werden die Schritte S 301-S 303 ausgeführt, so daß "HI" in einem Speicher P 1 gespeichert wird, "ME" in einem Speicher P 2 gespeichert wird, "SHI" in einem Speicher P 3 gespeichert wird, und "V" in einem Speicher P 4 gespeichert wird, wobei die jeweiligen Speicher P 1-P 4 nicht dargestellt sind.

Schließlich wird das Drücken der Taste "Setzen" bei den Schritten S 302 und S 304 abgetastet, und beim Schritt S 305 wird die Kombination der eingegebenen Zeichen "HI", "ME", "SHI" und "V" aus dem Halbleiterspeicher 500 abgerufen, so daß eine Punktinformation mit der Kombination der Zeichen "HI", "ME", "SHI" und "V" (die Kombination von "SHI" und "V" wird bei diesem Abrufen als "JI" angesehen), die in den Speichern 501 a-501 g gespeichert sind, abgerufen wird. Beim Schritt S 306 wird die Positionsinformation der in den Speichern 501 d-501 g gespeicherten Punktinformation ausgelesen. Der Inhalt der Speicher 501 d und 501 e wird im Speicher X gespeichert, während der Inhalt der Speicher 501 f und 501 g im Speicher Y gespeichert sind.

Dann geht das Programm zum Schritt S 34 im Flußdiagramm gemäß Fig. 9C, wo die eingegebene Information der geographischen Bezeichnung im Speicher Pn und die abgerufene Positionsinformation in den Speichern X und Y jeweils zu den Speichern Sn (n=1, 2, . . .), Xs und Ys übertragen wird und repräsentativ für einen Ausgangspunkt ist. Damit ist die Eingabeverarbeitung des Unterprogramms S 3 für den Ausgangspunkt beendet.

Es ist festzuhalten, daß der Inhalt der Speicher Sn (n=1, 2, . . .), Xs und Ys jeweils die geographische Bezeichnung des Ausgangspunktes, den X-Koordinatenwert der Positions­ information des Ausgangspunktes und den Y-Koordinatenwert der Positionsinformation des Ausgangspunktes angeben.

Als nächstes wird ein Zielpunkt beim Unterprogramm S 4 gemäß Fig. 9A eingegeben. Wenn beispielsweise die Stadt Kobe, die im Japanischen Koube heißt, gewählt wird, werden nach­ einander die Tasten "Zielpunkt", "KO", "U", "HE", V (Taste 410) und "Setzen" auf der Tastatur 300 gemäß Fig. 4 gedrückt. Folglich wird im Flußdiagramm gemäß Fig. 9E, die Einzelheiten des Unterprogramms S 4 zeigt, die Betätigung der Taste "Zielpunkt" bei den Schritten S 41 und S 42 abgetastet, und dann geht das Programm zu dem Schritt S 43 weiter, der dem Schritt S 32 in Fig. 9C entspricht, so daß eine nähere Beschreibung nicht erforderlich ist. Nach der Durchführung des Schrittes S 43 werden beim Schritt S 44 die Information der geographischen Bezeichnung im Speicher Pn und die abgerufene Positionsinformation in den Speichern X und Y jeweils zu den Speichern Gn, Xg und Yg für den Zielpunkt übertragen. Es ist festzuhalten, daß der Inhalt der Speicher Gn (n=1, 2, . . .), Xg und Yg jeweils die geographische Bezeichnung des Ausgangspunktes, den X-Koordinatenwert der Positionsinformation des Zielpunktes sowie den Y-Koordinatenwert der Positionsinformation des Zielpunktes bezeichnen.

Nachdem somit die Ausführung der Eingabeverarbeitung des Zielpunktes (Unterprogramm S 4) beendet ist, werden die Durchgangspunkte, zum Beispiel Kakogawa City und Akashi City (vergleiche Fig. 6A), die das Fahrzeug 13 während seiner Fahrt vom Ausgangspunkt zum Zielpunkt durchfährt, mit dem gleichen Prozeß wie beim Unterprogramm S 3 für die Ausgangspunkt-Eingabeverarbeitung eingegeben. Wie in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 9F, das dem Unterprogramm S 5 für die Eingabeverarbeitung des Durchgangspunktes A entspricht, wird die Betätigung der Taste "Durchgangspunkt A" bei den Schritten S 51 und S 52 abgetastet, und dann wird beim Schritt S 53, der dem Schritt S 33 in Fig. 9C oder dem Schritt S 43 in Fig. 9E entspricht, die geographische Bezeichnung "Kakogawa" eingegeben und ihre Punktinformation abgerufen, so daß der Durchgangspunkt A beim Schritt S 54 eingegeben wird. Es ist festzuhalten, daß der Inhalt, der in den Speichern An (n=1, 2, . . .), Xa bzw. Ya gespeichert ist, jeweils die geographische Bezeichnung des Durchgangspunktes A, wenn X-Koordinatenwert (Abszisse) der Positions­ information des Durchgangspunktes A und den Y-Koordinatenwert (Ordinate) der Positionsinformation des Durchgangspunktes A angeben.

Als nächstes wird, wie im Flußdiagramm gemäß Fig. 9G dargestellt ist, das dem Unterprogramm S 6 für die Eingabe­ verarbeitung des Durchgangspunktes B entspricht, die Betätigung der Taste "Durchgangspunkt B" bei den Schritten S 61 und S 62 abgetastet, und dann wird beim Schritt S 63, der dem Schritt S 33 gemäß Fig. 9C oder dem Schritt S 43 gemäß Fig. 9E entspricht, die geographische Bezeichnung "Akashi" eingegeben und ihre Punktinformation abgerufen, so daß der Durchgangspunkt B beim Schritt S 64 eingegeben wird. Es ist festzuhalten, daß der Inhalt, der in den Speichern Bn (n=1, 2, . . .), Xb bzw. Yb gespeichert ist, jeweils die geographische Bezeichnung des Durchgangspunktes B, den X-Koordinatenwert (Abszisse) der Positionsinformation des Durchgangspunktes B und den Y-Koordinatenwert (Ordinate) der Positionsinformation des Durchgangspunktes B bezeichnet.

Auch wenn bei der oben beschriebenen Ausführungsform nur zwei Durchgangspunkte angegeben worden sind, darf darauf hingewiesen werden, daß ohne weiteres auch nur ein Durchgangspunkt oder drei oder mehr Durchgangspunkte eingegeben werden können, indem man entsprechende zusätzliche Unter­ programme durchführt, die den Unterprogrammen S 5 oder S 6 entsprechen.

Nachdem somit die Eingabe des Ausgangspunktes, des Zielpunktes und der Durchgangspunkte A und B durchgeführt worden sind, drückt der Benutzer die Taste "Beendigung". Folglich wird das Unterprogramm S 7 für die Markenanzeige- Steuerverarbeitung zum Zeitpunkt der Eingabe der Punkte gemäß Fig. 9A ausgeführt, und zwar gemäß einem Flußdiagramm, das in Fig. 9H dargestellt ist. In diesem Flußdiagramm wird bei den Schritten S 71 und S 72 das Drücken der Taste "Beendigung" abgetastet. Dann wird in der nachstehend beschriebenen Weise ein verkleinerter Maßstab bestimmt, so daß die jeweiligen Marken für den Ausgangspunkt, die Durchgangspunkte A und B und/oder den Zielpunkt am Umfang 12 c einer rechteckigen Zone 12 b angezeigt werden können, die eine Längenerstreckung von lx und eine Breitenerstreckung von ly besitzt und vorher in imaginärer Weise auf dem Schirm 12 a der Kathodenstrahlröhre 12 eingestellt worden ist, wie es Fig. 8 zeigt.

Zunächst einmal werden nämlich beim Schritt S 73 die Maximalwerte Xmax, Ymax und die Minimalwerte Xmin, Ymin für die jeweilige Komponente (Abszisse, Ordinate) der jeweiligen Koordinaten des Ausgangspunktes, des Zielpunktes und der Durchgangspunkte bestimmt. Bei der Ausführungsform gemäß 6A, wo der Ausgangspunkt Himeji City, der Zielpunkt Kobe City und die Durchgangspunkte A und B Kakogawa City bzw. Akashi City sind, gelten folgende Werte:

Xmax = Xg
Xmin = Xs
Ymax = Ys
Ymin = Yb.

Dann wird ein Unterprogramm S 74 für die Verarbeitung der Berechnung der Koordinaten gemäß einem Flußdiagramm durchgeführt, das in Fig. 9I dargestellt ist. In diesem Flußdiagramm wird beim Schritt S 701 das Verhältnis der Längen­ erstreckung lx der rechteckigen Zone 12 b des Bildschirmes 12 zu einer Entfernung (Xmax-Xmin) in Längenrichtung von Osten nach Westen zwischen dem Maximalwert Xmax und dem Minimalwert Xmin auf der Abszisse X bestimmt zu rx=lx/ (Xmax-Xmin)=lx/(Xg-Xs), und das Verhältnis der Breiten­ erstreckung ly der rechteckigen Zone 12 b des Bildschirmes 12 zu einer Entfernung (Ymax-Ymin) in Breitenrichtung von Norden nach Süden zwischen dem Maximalwert Ymax und dem Minimalwert Ymin der Ordinate Y bestimmt zu ry=ly/(Ymax-Ymin)= ly/(Ys-Yb). Dann werden beim Schritt S 102 die Werte der obigen Verhältnisse rx und ry verglichen. Wenn die Beziehung rx=ry gilt, wird rx als Verkleinerungsmaßstab r bestimmt, während dann, wenn rx<ry gilt, ry als Verkleinerungsmaßstab r bestimmt wird. Dies erfolgt bei den Schritten S 703 und S 704. Es ist festzuhalten, daß bei dieser Ausführungsform sich aus Fig. 6A die Beziehung rx<ry ergibt, so daß rx als Verkleinerungsmaßstab r gewählt wird.

Dann werden beim Schritt S 705 die Koordinaten (Xo, Yo) des Mittelpunktes der Koordinatenwerte Xmax, Ymax und Xmin, Ymin berechnet, und zwar auf der Basis der folgenden Gleichungen:

Xo = (Xmax + Xmin)/2
Yo = (Ymax + Ymin)/2;

damit der Mittelpunkt auch dem zentralen Punkt, das heißt dem Koordinatenursprung (u=0, v=0) der rechteckigen Zone 12 b entspricht, wird die Umwandlung der Koordinaten und die Reduzierung auf den verkleinerten Maßstab beim Schritt S 706 berechnet, und zwar auf der Basis der folgenden Gleichungen:

Us = r(Xs-Xo)
Vs = r(Ys-Yo)
Ug = r(Xg-Xo)
Vg = r(Yg-Yo)
Ua = r(Xa-Xo)
Va = r(Ya-Yo)
Ub = r(Xb-Xo)
Vb = r(Yb-Yo)
up = r(xp-Xo)
vp = r(yp-Yo).

Die Koordinatenwerte Xs, Ys, Xg bzw. Yg geben jeweils den Inhalt der Speicher Xs, Ys, Xg und Yg an; (Us, Vs) repräsentiert die Koordinaten des Ausgangspunktes auf dem Schirm 12 a (Ug, Vg) repräsentiert die Koordinaten des Zielpunktes auf dem Schirm 12 a, (Ua, Va) und (Ub, Vb) repräsentieren die Koordinaten der Durchgangspunkte A bzw. B, und (up, vp) repräsentiert die Koordinaten der laufenden Position des Fahrzeugs. Auf diese Weise befinden sich die Koordinaten des Ausgangspunktes und des Zielpunktes jeweils am Außenumfang 12 c der rechteckigen Zone 12 b. Es ist festzuhalten, daß in der aus Schritt S 73 ersichtlichen Weise in dem Fällen, wenn einer der Punkte Xmax, Xmin, Ymax, Ymin einem oder beiden der Durchgangspunkte A und/oder B entspricht, die Berechnung des Mittelpunktes Xo, Yo darauf basieren wird, und dementsprechend werden die beiden Punkte, die am Außenumfang 12 c auftauchen, nicht der Ausgangspunkt und der Zielpunkt sein, sondern der eine Durchgangspunkt und entweder der andere Durchgangspunkt, der Ausgangspunkt oder der Zielpunkt. Die Berechnung der Koordinaten (up, vp) der laufenden Position des Fahrzeugs auf dem Schirm 12 a nach dem Start des Fahrzeugs wird nachstehend näher erläutert.

Sobald somit die Ausführung des Unterprogramms S 74 für die Verarbeitung der Koordinatenberechnung beendet ist, geht das Programm zum Schritt S 75 in Fig. 9H, bei dem ein Anzeigesignal von der Steuerung 400 an den Bildschirm 12 ausgegeben wird, so daß eine Marke 901 des Ausgangspunktes, eine Marke 902 des Zielpunktes sowie Marken 903 und 904 für die jeweiligen Durchgangspunkte A und B auf dem Schirm 12 a angezeigt werden können, wie es Fig. 10A zeigt, und zwar an den jeweils berechneten Koordinaten (Us, Vs), (Ug, Vg), (Ua, Va) und (Ub, Vb) für den Ausgangspunkt, den Zielpunkt und die Durchgangspunkte A und B. Somit ist die Ausführung des Unterprogramms S 7 gemäß Fig. 9A beendet.

Wenn sich das Fahrzeug am gesetzten oder eingegebenen Ausgangspunkt befindet, kann der Benutzer sofort die Taste "Start" der Tastatur 300 drücken. Wenn das Fahrzeug sich etwas weiter von den Koordinaten des Ausgangspunktes entfernt befindet, sollte der Benutzer die Taste "Start" drücken, wenn das Fahrzeug die geographischen Koordinaten (Xs, Ys) erreicht hat, die den Koordinaten (Us, Vs) auf dem Schirm 12 a des Ausgangspunktes entsprechen. Dementsprechend wird das Unterprogramm S 8 für die Einleitungsverarbeitung der laufenden Position des Fahrzeugs gemäß Fig. 9A durchgeführt, und zwar gemäß einem Flußdiagramm, das Fig. 9J zeigt. In diesem Flußdiagramm wird bei den Schritten S 81 und S 82 das Drücken der Taste "Start" abgetastet, und dann werden beim Schritt S 83 die geographischen Koordinaten (Xs, Ys) des Ausgangspunktes in die nicht dargestellten Speicher "xp" und "yp" für die Koordinaten der laufenden Position des Fahrzeugs eingegeben und für die integrale Berechnung der laufenden Position des Fahrzeugs verwendet.

Wenn somit die Eingabe des Ausgangspunktes, des Zielpunktes und der laufenden Position des Fahrzeugs beendet sind und das Fahrzeug kontinuierlich fährt, wird ein Unterbrechungs- Befehl dem Mikrocomputer der Steuerung 400 jedesmal dann eingegeben, wenn der Fahrtentfernungsmeßfühler 100 einen Impuls in einem Intervall einer Einheitsfahr­ entfernung dl von beispielsweise 1 m abgibt, so daß eine Unterbrechungs-Verarbeitung gemäß Fig. 9K durchgeführt wird.

Im Flußdiagramm gemäß Fig. 9K werden Richtungssignale Ha und Hb vom Mikrocomputer der Steuerung 400 beim Schritt S 801 eingelesen, und es wird ein aus dem Vektor H des Erdmagnetismus gemäß Fig. 3 und der Fahrzeugrichtung 13 a abgeleiteter Winkel R beim Schritt 802 berechnet, und zwar gemäß der nachstehenden Gleichung:

R = tan^-1 (Hb/Ha).

Dann werden die Richtungskomponenten dx und dy der Einheits­ fahrstrecke dl in bezug auf die Koordinatenachsen X und Y gemäß Fig. 6B beim Schritt S 803 berechnet, und zwar gemäß den nachstehenden Gleichungen:

dx = dl sin R
dy = dl cos R.

Diese Werte werden zu den bislang aufsummierten Werten in den Speichern xp und yp der Koordinatenkomponenten der laufenden Position des Fahrzeugs beim Schritt S 804 hinzuaddiert.

Dann werden beim Schritt S 805 die Koordinaten (up, vp) der laufenden Position des Fahrzeugs auf dem Schirm 12 a berechnet, und zwar gemäß den nachstehenden Gleichungen:

up = r(xp-Xo)
vp = r(yp-Yo).

Diese Berechnung erfolgt auf der Basis des Verkleinerungs­ maßstabes r. Beim Schritt S 806 wird dann ein Anzeigesignal von der Steuerung 400 an den Bildschirm 12 ausgegeben, so daß eine Marke 905 für die laufende Position des Fahrzeugs gemäß Fig. 10B bei den Koordinaten (up, vp) auf dem Schirm 12 a angezeigt werden kann.

Während der Anzeigebetrieb gemäß Fig. 10B abläuft, kann ein Fahrer, der die Positionsrelation zwischen dem Ausgangspunkt, dem Durchgangspunkt A und der laufenden Position des Fahrzeugs kennenlernen möchte, das System folgendermaßen betätigen:
Wenn nämlich die Taste "Bereich" des Steuertastenbereiches 302 der Tastatur 300 gedrückt wird, wird die Verarbeitung zur Vergrößerung der Anzeige eines Bereiches zwischen dem Ausgangspunkt und dem Durchgangspunkt A durchgeführt, und zwar gemäß dem Unterprogramm S 9 für die Anzeigeumschaltungs- Steuerverarbeitung (Gesamtpunktanzeigesteuerung/Bereichsanzeigesteuerung) gemäß Fig. 9A. Es darf darauf hingewiesen werden, daß bei dieser Ausführungsform ein geometrischer Bereich zwischen dem Ausgangspunkt und dem Durchgangspunkt A als erster Bereich, ein geometrischer Bereich zwischen den Durchgangspunkten A und B als zweiter Bereich und ein geometrischer Bereich zwischen dem Durchgangspunkt B und dem Zielpunkt als dritter Bereich definiert werden.

Das Unterprogramm S 9 ist im einzelnen in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 9L dargestellt, wobei bei den Schritten S 91, S 92 und S 96 die Betätigung der Taste "Bereich" abgetastet wird, um das Unterprogramm S 97 für die Bereichsanzeige- Steuerverarbeitung durchzuführen.

Fig. 9M zeigt das Flußdiagramm des Unterprogramms S 97 in Fig. 9L, wobei beim Schritt S 901 der Wert einer Bereichszahl K geprüft wird, wobei eine Prüfung erfolgt, ob ein Bereich, wo sich das Fahrzeug befindet, den Wert K hat oder nicht. Wenn K=1 gilt, dann geht das Programm zum Schritt S 902, wenn K=2 gilt, dann geht das Programm zum Schritt S 905, und wenn K=3 gilt, dann geht das Programm zum Schritt S 908. Es ist zu bemerken, daß der Wert der Bereichszahl K auf "1" als Anfangswert beim Schritt S 23 in Fig. 9B gesetzt wird, wie es oben erwähnt ist. Somit wird der Schritt S 902 durchgeführt, wobei die Maximalwerte Xmax, Ymax und die Minimalwerte Xmin, Ymin unter den jeweiligen Koordinatenwerten der beiden Endpunkte im ersten Bereich, das heißt der Ausgangspunkt und der Durchgangspunkt A bestimmt werden. Bei der Konstellation gemäß Fig. 6A gelten folgende Beziehungen:

Xmax = Xa
Xmin = Xs
Ymax = Ys
Ymin = Ya.

Nachdem diese Werte bestimmt worden sind, wird das Unterprogramm S 903 zur Koordinatenberechnungsverarbeitung durchgeführt. Da das Unterprogramm S 903 (und auch die Unter­ programme S 906, S 909) identisch mit dem Unterprogramm S 74 in Fig. 9H sind, ist eine erneute Beschreibung an dieser Stelle nicht erforderlich.

Dann werden beim Schritt S 904 die jeweiligen Marken, welche die Orte des Ausgangspunktes, des Durchgangspunktes A und der laufenden Position des Fahrzeuges angeben, bei den Koordinaten (Us, Vs), (Ua, Ub), (up, vp) auf dem Schirm 12 a der Kathodenstrahlröhre 12 angezeigt, und zwar gemäß der Berechnung mit dem Unterprogramm S 903. Wie in dem Anzeigebeispiel gemäß Fig. 10C dargestellt, kann mit einem derartigen einfachen Vorgang der oben beschriebenen Art ohne weiteres eine vergrößerte Anzeige oder eine sogenannte Bereichsanzeige eines erforderlichen Bereiches erzielt werden.

Wenn die Anzeige gemäß Fig. 10C erscheint und der Fahrer den Anzeigezustand gemäß Fig. 10B wieder herstellen möchte, läuft der Vorgang folgendermaßen ab:
Wenn die Taste "Alle Punkte" der Tastatur 300 gedrückt wird, wird das Drücken dieser Taste bei den Schritten S 91 und S 92 im Flußdiagramm gemäß Fig. 9L zur Ausführung des Unterprogramms S 9 abgetastet; dann werden bei den Schritten S 93 und S 94, die jeweils identisch sind mit den Schritten S 73 und S 74 in Fig. 9H, die Koordinaten auf dem Schirm 12 a des Ausgangspunktes, des Zielpunktes, der Durchgangs­ punkte A und B sowie die laufende Position des Fahrzeugs berechnet. Dann werden beim Schritt S 95 die Marken von sämtlichen Punkten sowie die laufende Position an den berechneten Koordinaten angezeigt. Folglich kehrt der Anzeige­ zustand in den Zustand gemäß Fig. 10B zurück. Es darf darauf hingewiesen werden, daß in Fig. 9L die Schritte S 91, S 92 oder S 96 der Anzeigeumschaltung 10 in Fig. 1 entsprechen, die Schritte S 93, S 94 oder S 95 der Gesamtpunkt­ anzeigesteuerung 7 in Fig. 1 entsprechen, der Schritt S 97 der Bereichsanzeigesteuerung 9 entspricht, und das Flußdiagramm gemäß Fig. 9N, die das Unterprogramm S 10 zeigt, der Bereichssetzeinrichtung 8 entspricht.

Wenn das Fahrzeug 13 weiterfährt und der Anzeigezustand des Schirms 12 a des Bildschirms 12 den Zustand gemäß Fig. 10D annimmt, wird die Taste "Bereich" der Tastatur 100 gedrückt, um im einzelnen die Positionsrelation zwischen dem Durchgangspunkt A, dem Durchgangspunkt B und der laufenden Position des Fahrzeugs anzuzeigen, wobei die Verarbeitung des Schrittes S 97 der Bereichsanzeigesteuerung in der oben beschriebenen Weise durchgeführt wird. In dem Flußdiagramm gemäß Fig. 9M, die Einzelheiten des Unterprogramms S 97 zeigt, bleibt die Bereichszahl K unverändert bei 1 beim Schritt S 901, so daß die Schritte S 902- S 904 für eine Bereichsanzeige im ersten Bereich wieder in unerwünschter Weise durchgeführt werden. Um eine Bereichsanzeige im zweiten Bereich in der gewünschten Weise vorzunehmen, sind somit folgende Operationen vorzunehmen: Es wird angenommen, daß die Taste "Bereich" bereits gedrückt worden ist und die Bereichsanzeige im ersten Bereich erfolgt, wenn die Taste "Bereichsänderung" gedrückt wird. Dann wird das Unterprogramm S 10 für die Bereichssetz­ verarbeitung in Fig. 9A folgendermaßen durchgeführt: Im Flußdiagramm gemäß Fig. 9N zur Erläuterung des Unterprogramms S 10 wird zunächst beim Schritt S 101 bestimmt, ob der Bereich auf dem Schirm 12 a angezeigt wird oder nicht. Wenn der Bereich angezeigt wird, dann wird bei den Schritten S 102 und S 103 das Drücken der Taste "Bereichsänderung" abgetastet und beim Schritt S 104 der Wert der Bereichszahl K um 1 erhöht. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Bereichszahl K bei den Schritten S 105 und S 106 so gesetzt wird, daß dann, wenn sie den Wert 4 erreicht, sie wieder auf 1 zurückgesetzt wird. Schließlich wird beim Unterprogramm S 107, das identisch mit dem Unterprogramm S 97 in Fig. 9L ist, die Verarbeitung der Bereichsanzeigesteuerung durchgeführt.

In der oben beschriebenen Weise ist die Bereichszahl K durch die Ausführung des Schrittes S 104 auf 2 geändert worden; somit geht das Programm in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 9M zur Erläuterung des Unterprogramms S 107 gemäß Fig. 9N über den Schritt S 901 zum Schritt S 905 weiter. Bei diesem Schritt S 905 werden die Maximalwerte Xmax, Ymax und die Minimalwerte Xmin, Ymin unter den jeweiligen Koordinaten der beiden Endpunkte, das heißt, die Durchgangspunkte A und B, bestimmt. Dann wird das Unterprogramm S 906, das mit dem Unterprogramm S 903 identisch ist, für die Koordinaten­ berechnungsverarbeitung durchgeführt. Beim Schritt S 907 werden die jeweiligen Marken für die Durchgangspunkte A und B sowie die laufende Position des Fahrzeugs auf dem Schirm 12 a des Bildschirms 12 angezeigt, wie es in Fig. 10E dargestellt ist.

Somit kann durch die Betätigung der Taste "Bereichsänderung" während der Anzeige eines Bereiches eine vergrößerte Anzeige erfolgen, indem man einen gewünschten Bereich aus den ersten bis dritten Bereichen auswählt. Es darf darauf hingewiesen werden, daß die Schritte S 908-S 910 in Fig. 9M die Verarbeitung der Bereichsanzeige des dritten Bereiches durchführen, wobei der Schritt S 908 dem Schritt S 902 oder S 905 entspricht, der Schritt S 909 identisch ist mit dem Schritt S 903 oder S 906, und der Schritt S 910 dem Schritt S 904 oder S 907 entspricht, so daß der Durchgangspunkt B, der Zielpunkt und die laufende Position als jeweilige Marken angezeigt werden.

Während bei dieser Ausführung ein Bereich zwischen zwei benachbarten Punkten verwendet worden ist, kann mit der gleichen Bereichsanzeigeverarbeitung auch eine Bereichs­ überbrückung für beispielsweise drei Punkte erfolgen, und zwar folgendermaßen:
Ausgangspunkt - Durchgangspunkt A - Durchgangspunkt B:
erster Bereich,
Durchgangspunkt A - Durchgangspunkt B - Zielpunkt:
zweiter Bereich.

Wenn gemäß der Anordnung des erfindungsgemäßen Systems ein Ausgangspunkt, ein Zielpunkt sowie Durchgangspunkte eines Fahrzeugs mit ihren geographischen Bezeichnungen angegeben werden, liest die Steuerung 400 die Positionsinformation eines gewünschten Punktes aus der vorher gespeicherten Punktinformation aus. Die Positionsinformation wird in Form von Koordinaten der Punkte eingegeben, die mit entsprechenden Marken in einem geeignet verkleinerten Maßstab auf dem Bildschirm angezeigt werden, und die laufende Position des Fahrzeugs, die jede Sekunde berechnet wird, wird mit einer entsprechenden Marke angezeigt. Außerdem kann eine Wahl bzw. Umschaltung zwischen einer Gesamtpunktanzeige und einer Bereichsanzeige in gewünschter Weise erfolgen. Folglich wird ein System mit bevorzugten Navigations­ funktionen angegeben, das für die Mitführung an Bord eines Kraftfahrzeugs geeignet ist, und zwar in folgender Weise:

• (1) Die Bildinformation einer tatsächlichen Landkarte wird nicht im Halbleiterspeicher gespeichert, sondern statt dessen wird eine Punktinformation, die aus der Information von vorgegebenen Punkten besteht, als Basiseinheit gespeichert, so daß die Information von Punkten über einen großen Bereich von Flächen oder Gebieten gespeichert werden kann.
• (2) Da ein Ausgangspunkt und ein Zielpunkt mit ihren geographischen Bezeichnungen angegeben werden und die vorher gespeicherte Positionsinformation ausgelesen und als Koordinaten der Punkte gesetzt oder eingegeben wird, können die Positionen der Punkte genau mit einfachen Operationen gesetzt oder eingegeben werden.
• (3) Da die Marken 901-904, welche die Punkte angeben, an geeigneten Positionen des Schirms 12 a auf der Basis der Entfernung zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt und der Positionsrelation zwischen ihnen angezeigt werden und die Marke 905, welche die laufende Position des Fahrzeugs angibt, in einem durch die Marken 901-904 bestimmten verkleinerten Maßstab angezeigt wird, kann der Benutzer oder Fahrer seine Energie völlig dem Führen des Fahrzeuges widmen, ohne daß er mühsame Operationen, wie das Eingeben der Positionen der Marken und des Verkleinerungsmaßstabes vornehmen muß.
• (4) Da eine Anzeige auf dem Schirm 12 a des Bildschirms unterteilt ist in eine Gesamtpunktanzeige zur Darstellung sämtlicher eingegebener Punkte, nämlich des Ausgangspunktes, des Zielpunktes und der Durchgangspunkte, und eine Bereichsanzeige zur Anzeige von zwei benachbarten Punkten von sämtlichen Punkten, wobei beide Anzeigen umgeschaltet werden können, ist es möglich, die Positionsrelation zwischen den Punkten und der laufenden Position des Fahrzeuges in gewünschter Weise während der Anzeige zu erfassen.

Während bei der obigen Ausführungsform gemäß der Erfindung ein Halbleiterspeicher, zum Beispiel ein ROM, als Punktinformations- Speichereinrichtung angegeben worden ist, darf darauf hingewiesen werden, daß dann, wenn ein Speicher großer Kapazität, wie zum Beispiel ein Floppy Disc, verwendet wird, mehr Positionsinformation gespeichert werden kann. Außerdem kann eine akustische Eingabeeinrichtung die Tastatur ersetzen. Ferner kann eine Flüssigkristall­ anzeige vom Punktmatrixtyp eine Kathodenstrahlröhre ersetzen, so daß ein geeigneter Bildschirm verwendet wird.

Im folgenden wird ein anderes Anzeigebeispiel auf dem Bildschirm 12 gemäß der Erfindung näher erläutert. In Fig. 11A ist eine Nachricht "Alle Punkte" unter der recht­ eckigen Zone 12 c des Schirms 12 a dargestellt, der sämtliche eingegebenen Punkte wie in Fig. 10B gezeigt, so daß ein Benutzer aus der Anzeige entnehmen kann, daß sie sämtliche eingegebenen Punkte zeigt. Diese Anzeigeverarbeitung kann ohne weiteres durch die Hinzufügung eines Anzeige­ schrittes S 76 oder S 98 erfolgen, die mit einer gestrichelten Linie umrahmt sind, und zwar unmittelbar nach dem Schritt S 75 in Fig. 9H oder dem Schritt S 95 in Fig. 9L. In Fig. 11B ist eine Nachricht "Bereich" unter der rechteckigen Zone 12 c des Schirms 12 a dargestellt, der nur zwei von sämtlichen eingegebenen Punkten wie in Fig. 10C zeigt, so daß ein Benutzer die Anzeige als eine solche identifizieren kann, die einen Bereich 1 zeigt. Diese Anzeigeverarbeitung kann ebenfalls durch die Hinzu­ fügung eines Anzeige-Schrittes S 912 erfolgen, der mit einer gestrichelten Linie umrahmt ist, und zwar unmittelbar nach dem Schritt S 904, S 907 oder S 910 in Fig. 9M.

Mit der Hinzufügung einer Nachricht, wie "Alle Punkte" oder "Bereich" auf der Anzeige des Schirms 12 a wird der Benutzer den Zustand der Anzeige bei der Wahl der Tasten "Alle Punkte" und "Bereich" im Steuertastenbereich 302 der Tastatur 300 nicht fehlerhaft erkennen.

In den Fig. 12A und 12B sind weitere unterschiedliche Anzeigebeispiele gemäß der Erfindung dargestellt, wobei in Fig. 12A über der rechteckigen Zone 12 c des Schirms 12 a für sämtliche eingegebenen Punkte wie bei der Darstellung in Fig. 10B die geographischen Bezeichnungen "HIMEJI CITY" und "KOBE CITY", die jeweils den Ausgangspunkt und den Zielpunkt repräsentieren, zu beiden Seiten eines Pfeiles angezeigt werden, und zwar in der Richtung gemäß Fig. 12A. Diese Anzeigeverarbeitung kann mit dem Schritt S 76 oder S 98 unmittelbar nach dem Schritt S 75 in Fig. 9H oder dem Schritt S 95 in Fig. 9L durchgeführt werden. Ferner sind bei der Darstellung gemäß Fig. 12B auf dem Bereichsanzeigeschirm 12 A gemäß Fig. 10C die geographischen Bezeichnungen "HIMEJI CITY" und "KAKOGAWA CITY" hinzugefügt, welche den Ausgangspunkt und den Durchgangspunkt A repräsentieren. Diese Anzeigeverarbeitung kann mit dem Schritt S 912 unmittelbar nach dem Schritt S 904, S 907 oder S 910 in Fig. 9M durchgeführt werden.

Mit der Anzeige der geographischen Bezeichnungen des Ausgangspunktes und des Zielpunktes während der Anzeige sämtlicher Punkte oder mit der Anzeige der geographischen Bezeichnungen der Endpunkte eines gesetzten Bereiches für eine Bereichsanzeige kann der Benutzer leicht die geographischen Bezeichnungen der Punkte erkennen, die mit den Marken zu irgendeinem Zeitpunkt angezeigt werden.

Wie oben erwähnt, hat gemäß der Erfindung eine Speicher­ einrichtung die Punktinformation gespeichert, die aus der Information der geographischen Bezeichnung des Punktes sowie der geographischen Position des Punktes besteht, und ein Ausgangspunkt, ein Zielpunkt, die laufende Position und Durchgangspunkte eines Fahrzeugs werden in Form von entsprechenden Marken an Koordinaten angezeigt, die durch diese Punkte gemäß der Punktinformation bestimmt sind. Somit kann auch ein Speicher kleiner Kapazität als Daten­ speichereinrichtung verwendet werden, die in der Lage ist, in vollem Umfang die laufende Position des Fahrzeugs anzuzeigen. Da außerdem eine Umschaltung zwischen der Gesamtpunktanzeige und der Bereichsanzeige mit einfachen Betätigungen möglich ist, kann die laufende Position des Fahrzeugs genau angezeigt werden. Infolgedessen läßt sich ein an Bord befindliches Navigationssystem für selbstgetriebene Fahrzeuge realisiseren, das kompakt und billig ist und eine vollständige praktische Navigationsfunktion erfüllt.

Claims (6)

1. Navigationsvorrichtung, insbesondere für Landfahrzeuge, umfassend

• - eine Fahrentfernungs-Abtasteinrichtung (1, 100) zur Messung der zurückgelegten Entfernung eines Fahrzeugs (13);
• - eine Fahrzeugkurs-Abtasteinrichtung (2, 200) zur Ermittlung des Kurses (13 a) des Fahrzeugs (13);
• - eine Anzeigeeinrichtung (11, 12) für eine flächige Anzeige auf der Basis eines zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystems (X, Y);
• - eine Punktinformations-Speichereinrichtung (5, 500) zur Speicherung von Information, die repräsentativ für Sätze von geographischen Bezeichnungen und deren Positionsinformation ist;
• - eine Steuerung (400) zum Auslesen der Positionsinformation aus der Speichereinrichtung (5, 500) auf der Basis von eingegebenen geographischen Bezeichnungen und zum Verarbeiten von Signalen von der Fahrentfernungs-Abtasteinrichtung (1, 100) und der Fahrzeugkurs-Abtasteinrichtung (2, 200);
• - eine Einrichtung zur Berechnung von Koordinaten auf der Anzeigeeinrichtung (11, 12) von den eingegebenen Bezeichnungen entsprechenden geographischen Orten und der laufenden Position des Fahrzeugs (13) auf der Basis ihrer gegen­ seitigen Positionsrelation; und
• - eine Einrichtung (7, 8, 9) zur Steuerung der Anzeigeeinrichtung (11, 12), um Marken für die geographischen Orte und für die laufende Position des Fahrzeugs (13) anzuzeigen,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (400) eine Bereichsanzeigesteuerung (9) aufweist, die die Koordinaten von Ausgangspunkt, Zielpunkt und/oder wenigstens einem Zwischenpunkt abruft und deren Marken zusammen mit der berechneten Marke für die laufende Position auf der Anzeigeeinrichtung (11, 12) mit einem Maßstab zur Anzeige bringt, der für die am weitesten entfernten Punkte den maximal möglichen Abstand unter Berücksichtigung beider Koordinatenrichtungen bietet,
und daß eine Anzeigeumschaltung (10) vorgesehen ist, mit der wahlweise ein Teilbereich zur Anzeige gebracht wird, der von Ausgangspunkt, Zielpunkt und den Zwischenpunkten mindestens zwei Punkte umfaßt, die ihren maximal möglichen Abstand unter Berücksichtigung beider Koordinatenrichtungen haben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bereichssetzeinrichtung (8) mit einer Einrichtung (300) vorgesehen ist, um einen gewünschten Bereich einzugeben, indem man nacheinander die vorhandenen Bereiche zwischen dem Ausgangspunkt (901) und dem Zielpunkt (902) abruft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeumschaltung (10) eine Einrichtung aufweist, um eine Gesamtpunktwahl oder eine Bereichswahl vorzunehmen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (400) eine Einrichtung aufweist, um zusätzlich zu den angezeigten Punkten eine für den dargestellten Bereich repräsentative Information anzuzeigen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsinformation die geographische Länge und Breite der jeweiligen Punkte enthält.