DE3104497A1

DE3104497A1 - Fahrpositions-anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE3104497A1
Application number: DE19813104497
Authority: DE
Inventors: Akira Kuno; Muneaki Matsumoto; Koji Numata; Susumu Urano
Original assignee: Nippon Soken Inc; NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1981-12-03
Also published as: DE3104497C2; US4435760A; JPS56112000A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fchr positions-Anzeigeeinrichtung, um ein fahrendes Fahrzeug mit ausgewählten Daten bezüglich der Richtung und der Entfernung zu einem Bestimmungsort zu versorgen.

Bei herkömmlichen Verfahren kann ein Standort, wo sich ein Kraftfahrzeug befindet bzw. fährt, anhand von Wegweisern oder Straßenschildern oder anhand einer Karte bestimmt werden. Es ist jedoch für den Fahrer sehr mühsam und unangenehm, einen bestimmten Standort nach diesem Verfahren zu bestimmen, und es ist für ihn praktisch unmöglich,, während de_ Fahrt einen bestimmten Punkt festzustellen.

Die Erfindung soll eine Fahrpositions-Änzeigeeinrichtung schaffen, durch welche einem Fahrer in Abhängigkeit von der zurückgelegten Strecke die jeweilige Richtung und die Entfernung zu einem Bestimmungsort angezeigt wird. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Fahrpositions-Änzeigeeinrichtung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der Fahrpositions-Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung wird die Lagebeziehung bzw. die Position zwischen dem Bestimmungsort und dem laufenden Standort während der Fahrt

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festgestellt. Gemäß der Erfindung weist eine Fahrpositions-Anzeigeeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen der Richtung und der Entfernung zu einem vorbestimmten Bestimmungsort, eine Einrichtung zum Festlegen der Daten aufgrund der Richtung und der Entfernung zu dem Bestimmungsort aufgrund der augenblicklichen Position, während das Fahrzeug fährt, eine Einrichtung zum Erzeugen eines den Daten entsprechenden Anzeigesignals und eine Einrichtung auf, um in demselben Anzeigeabschnitt die Daten bezüglich der Entfernung und der Richtung zu dem Bestimmungsort entsprechend dem Anzeigesignal anzuzeigen. Auf diese Weise kann die augenblickliche Position bzw. der augenblickliche Standort des Fahrzeugs bezogen auf den Bestimmungsort einerseits ohne weiteres erkannt werden, und durch Erzeugen des Anzeigesignals in vorbestimmten Strecken- oder Zeitintervallen kann andererseits ein unerwünschtes Flakkern verhindert werden. Die Erfindung weist ferner den großen Vorteil auf, daß durch Anzeigen der Richtungs- und Entfernungsdaten bezüglich des Bestimmungsortes in demselben Anzeigeabschnitt die Entfernung und Richtung auf einen Blick festgestellt und erfaßt werden kann.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: :
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Fig.1 ein Blockschaltbild, das schematisch einen

allgemeinen Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung wiedergibt;

Fig.2 ein Vektordiagramm zur Erläuterung der Ar

beitsweise der Erfindung;

Fig.3 eine Darstellung der elektrischen Verbin -

düngen der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform;

Fig-4 Spannungsformen zur Erläuterung der Arbeits

weise eines Richtungsfeststellabschnittes;

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Pig.5 das Prinzip der Erfindung zur Erläuterung

der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ;

Fig. 6a und 6b Ablauf diagrainme, in welchen die Arbeitsweise der Operationseinrichtung gemäß der Erfindung gezeigt ist; und

Fig.7 ein Vektordiagramm zur Erläuterung der Ar-

beitsweise einer Ausführungsform der Erfin

dung.

Ausführungsformen de r Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnungen beschrieben. Fig.1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den allgemeinen Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. In Fig.1 ist ein Entfernungsfeststellabschnitt 1 dargestellt, welcher entsprechend einem Signal von einem Entfernungsfühler 10 ,mit dem ein Impuls bei gleichmäßigen Entferungsbereichsintervallen erzeugt wird, die von dem Fahrzeug zurückgelegte Strecke festgestellt und ein Entfernungseinheiten entsprechendes Signal an einem Anschluß 1a erzeugt wird. Dieser Entfernungsfeststellabschnitt bildet zusammen mit dem Entfernungsfühler 10 ^ZD einen Entfernungsdetektor. Ein Richtungsfeststellabschnitt erze igt entsprechend einem der Fahrzeugfahrtrichtung zugeordneten Signal von einem Richtungsfühler 20 an einem Anschluß 2a ein Signal, das der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach einem Feststellen und Klassifizieren bzw. Einordnen

der Fahrtrichtung entspricht. Dieser Richtungsfeststellabschnitt 2 und der Richtungsfühler 20 bilden zusammen einen Richtungsdetektor. Ein Bestimmungsort-Einstellabschnitt bzw. eine entsprechende Einrichtung 3 erzeugt bezüglich der Entfernung und der Richtung zu einem am Ausgangspunkt

eingestellten Bestimmungsort ein Bestimmungsort-Entfernungssignal an einem Anschluß 3a und ein Bestimmungsort-Richtungssignal an einem Anschluß 3b. Ein Operations- bzw.

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Betriebsabschnitt oder eine entsprechende Einrichtung 4 erzeugt entsprechend dem einer zurückgelegten Strecke entsprechenden Signal, dem Riehtungssignal, dem Bestimmungsort-Entfernungssignal und dem Bestimmungsort-Richtungssignal ständig den Vektor SN der laufenden Position N, zu welcher das Fahrzeug von dem Ausgangspunkt S aus gefahren ist, wie in dem Vektordiagramm der Fig.2 dargestellt ist, und erzeugt unter Zugrundelegung des Bestimmungsort-Entfernungssignals und des -Richtungssignals, die in dem Bestimmungsort-Einstellabschnitt 3 eingestellt worden sind, den Vektor SA des Bestimmungsortes A von dem Ausgangspunkt S, wie in Fig.2 dargestellt ist (SA - SN), wodurch der Vektor NA des Bestimmungsortes von der augenblicklichen Position N geschaffen wird. Die Größe bzw. Länge dieses Vektors NA wird auf einem Entfernungsanzeigeabschnitt 5 und die Richtung auf dem Richtungsanzeigeabschnitt 6 dargestellt. Der Entfernungsanzeigeabschnitt 5 und der Richtungsanzeigeabschnitt 6 bilden eine Anzeigeeinrichtung.

Eine ins einzelne gehende Schaltung der vorerwähnten Blöcke wird nunmehr anhand der Fig.3 beschrieben. In Fig.3 weist der Entfernungsfühler 10 ein rotierendes Teil 101 aus einem Magneten, der wirksam mit einer Antriebswelle oder einem Rad verbunden ist, und einen Reed- oder Schutzschalter 102 auf, der entsprechend dem N- oder dem S-PoI des rotierenden Teils 101 geöffnet oder geschlossen wird. Dieser Entfernungsfühler 10 erzeugt einen Impuls, der 1/2550 km entspricht. Der Entfernungsfeststellabschnitt 1 weist einen Transistor 11, einen Widerstand, einen Kondensator

^oyj und ein Wellenform schaffendes Verknüpfungsglied 12 auf, um einen der zurückgelegten Strecke von 1/2550 km entsprechenden Impuls zu erzeugen.

Die Arbeitsweise des Richtungsfühlers 20 und. des Richtungs-

feststellabschnitts 2 wird nunmehr anhand der Fig.4 und 5 beschrieben. In Fig.3 weist der Richtungsfühler 20 einen Kern 1c aus ferromagnetischem Material auf, der mit einer

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] Erregungswicklung 1D und mit unter rechtem Winkel zueinander angeordneten Ausgangswicklungen 1A und 1B bewickelt ist. Ferner ist eine Oszillatorschaltung 22 vorgesehen. Damit die Erregungswicklung ID mit der Frequenz f schwingt, wird das Magnetfeld in dem Magnetkern 10 zum Erzeugen von symmetrischen Wechselspannungssignalen A und B (siehe Fig. 4(a) und (b)) entsprechend der Stärke H der horizontalen Kraftkomponente des Erdmagnetismus geändert, so daß Ausgänge X und Y (Fig.4(c) und 4(d))₇ die proportional dieser Än-

IQ derung sind, an den Ausgangswicklungen 1A bzw. 1B erzeugt werden. Die Ausgänge X und Y der Ausgangswicklung 1A und 1B ändern sich mit der Richtung des Richtungsfühlers 20, d.h. mit der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Ausgänge X und Y werden durch Verstärkerschaltungen 23A bzw. 23B auf den gleichen Maximalwert verstärkt und durch Halteschaltungen 25A bzw. 25B durch ein Signal C von der Zeitsteuerschaltung 24 (Fig.4(e)) durch Abtastung gehalten, so daß dann die Ausgangsspannungen an den mit 25a bzw. 25b bezeichneten Stellen sich proportional zu den Ausgängen X und Y des Richtungsfühlers 20 ändern. Wenn der Richtungsfühler 20 um 360° gedreht wird, bilden die durch die Punkte 25a und 25b aufgezeichneten Ortskurven der Ausgänge einen Kreis mit einer Größe, die der Stärke H der horizontalen Komponente des Erdmagnetismus proportional ist, wie in Fig.5 dargestellt ist (wobei der Radius kH (V) und k ein Konstante ist). Im Falle von acht Richtungsfeldern entspr. ^ht ein Feld 45°, und folglich sind Bezugsspannungen V₁ und V_ gegeben durch:

V₁ = k sin 22,5° = 0,3827 k (V)

V₂ = k sin 22,5° =-0,3827 k (V)

Auf diese Weise werden die verstärkten Signale von den Ausgangswicklungen 1A und 1B in drei entsprechende Signalpegel· aufgeteilt. Vertleicher 26A und 26B (Vergleicher MC3302P von Motorola) in Fig.3 vergleichen den Ausgang der Halteschaltung 25A mit den Bezugsspannungen V₁ bzw. V„,

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und Vergleicher 26C und 26D vergleichen die Ausgangssignale der Halteschaltung 25B mit den Bezugsspannungen V₁ bzw. V«. Als Ergebnis der Beziehung zwischen den Vergleicherausgängen an den Schaltungspunkten 26a, 26b und 26c und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs läßt sich in erster Linie, wie nachstehend aufgeführt, ausdrücken.

N. Y	• 26c	0	0	1	1
26a	\26d 26^N.	0	1	0	1
0	0	SW	W		NW
0	1	S			N
1	0
1	1	SE	E		NE

Wenn die-Vergleieherausgänge bei 26a und 26b beide "1" sind, sind beispielsweise der Ausgang am Schaltungspunkt 26c "0" und der am Schaltungspunkt 26d "1"; das Fahrzeug fährt dann in östlicher Richtung ,d.h. in der Richtung "E". Die Ausgänge der Vergleicher 26A bis 26D werden an eine logische Schaltung 27 angelegt, so daß die Richtung, in welcher das Fahrzeug fährt, in acht Teile aufgeteilt wird, und ein Richtungssignal in Form eines Binärkodes am Ausgang 2a des Richtungsfeststellabschnitts 2 erzeugt wird.

Der Bestimmungsort-Einstellabschnitt 3 weist einen Richtungseinstellabschnitt 31, einen Entfernungseinstellabschnitt 32 und einen Einstellschalter 33 auf. Der Richtungseinstellabschnitt 31 und der Entfernungseinstellabschnitt 32 erzeugen bei manuellem Betrieb ein Bestimmungs-

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1 ort-Richtungssignal und ein -Entfernungssignal, das den Richtungswinkel von dem Ausgangspunkt zu dem Bestimmungsort in Form eines BCD-(binärkodierten Dezimal-)Kode darstellt. Diese Signale werden an Anschlüssen 3a bzw. 3b erzeugt. In der beschriebenen Ausführungsform weisen die Einstellabschnitte 31 und 32 digitale Drehschalter 311 bis 313 bzw. 321 bis 323 zur Anzeige eines dreiziffrigen Einstellwertes auf. Der Einstellschalter 33 wird, betätigt, wenn der vorerwähnte Wert am Ausgangspunkt eingestellt wird und erzeugt am Anschluß 3c ein Einstellsignal.

Der Operationsabschnitt 4 weist ein bekanntes Mikrocomputersystem zum Durchführen der in Fig.6a und 6b dargestellten Operation auf. Zuerst wird in dem in Fig.6a dargestellten Hauptprogramm der Vektorwert SA (Fig.2) von dem Ausgangspunkt S zu dem Bestimmungsort A vor dem Zeitpunkt einer Erzeugung des Einstellsignals von dem Bestimmungsort-Einstellabschnitt 3 geschaffen. Bei jeder Erzeugung des der zurückgelegten Streckeneinheit entsprechenden Signals des Entfernungsfeststellabschnitts 1 werden eine Unterbrechung und eine Operation durchgeführt, wie in Fig.6b dargestellt ist, so daß ein Wert des Richtungssignals von dem Richtungsfeststellabschnitt 3 zusätzlich in einem Speicher gespeichert wird. Bei Anschalten des Hauptprogramms wird, jedesmal

" wenn der Streckenbereich bzw. die Fahrstrecke 100m erreicht, der viktorwert SN (Fig.2) der augenblicklichen Position N von dem Ausgangspunkt S aus dem berechneten Wert der Entfernung aufgrund der jeweils bis jetzt erhaltenen Richtung erzeugt. Die Vektoren SA und SN werden dann dazu benutzt, den Vektorwert NA aus der gegenwärtigen Position N zu dem Bestimmungsort A durch Subtrahieren, nämlich NA = SA - Sl^, zu erzeugen. Der Vektor NA wird dann bezüglich der Richtung und der Entfernung aufgeteilt und in dem Richtungs-Anzeigeabschnitt 6 bzw. dem Entfernungs-Anzeigeabschnitt 5 ange-

35" ..

zeigt.

Wie in Fig.3 dargestellt, weist der Richtungsanzeigeab-

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schnitt 6 16 entlang eines Umfangs angeordnete, lichtemittierende Dioden 6 0 bis 615 auf, so daß die aus dem Operationsabschnitt 4 erhaltene Richtung durch Aufleuchten einer der entsprechenden Lampen angezeigt wird- Der Entfernungs-Anzeigeabschnitt 5 zeigt . in der Mitte derAnzeigelampen 6 0 bis 615 des Richtungs-AnzeigeabSchnitts 6 die Entfernung an, die von dem Operations- oder Berechnungsabschnitt 4 in Form von dreiziffrigen Digitalwerten erhalten worden ist.

'0 Obwohl die vorbeschriebene Ausführungsform acht Richtungsfelder in dem Richtungsfeststellabschnitt 2 aufweist, können, je mehr Richtungsfelder vorgesehen sind, die von dem Berechnungsabschnitt 4 erhaltenen Werte umso genauer auf cfem Richtungs-Anzeigeabschnitt 6 bzw. dem Entfernungs-An-

'^ zeigeabschnitt 5 angezeigt werden. Eine Anordnung von 16, 32 oder 360 Unterteilungen bzw. Feldern sind weitere Möglichkeiten.

Wie oben beschrieben, wird mittels des Richtungs-Einstell-

*^u abschnittes 31 des Bestimmungsortes-Einstellabschnittes die Richtung durch den Winkel eingestellt. Statt dieses Verfahrens können auch durch Symbole oder Zeichen, wie "Nordwest" oder "Südsüdwest", eingestellt und kodiert werden, was an den Operationsabschnitt 4 angelegt wird. Mög-

licherweise kann auch das Verhältnis zwischen dem Wert d, der eine Umsetzung der Entfernung von dem Ausgangspunkt S zu der augenblicklichen Position in eine äquivalente Strecke entlang der Linie von dem Ausgangspunkt zu dem Bestimmungsort A darstellt, und der linearen Entfernung D von

dem Ausgangspunkt S zu dem Bestimmungsort A festgestellt werden, wie in dem Vektordiagramm der Fig.7 dargestellt ist. Dieses Verhältnis wird dann aus d/D χ 100 (%) in dem Operationsabschnitt 4 berechnet. In diesem Fall kann statt einer numerischen Anzeige ein Balken- oder ein Kreisdiagramm verwendet werden.

Ferner ist die vorbeschriebene Ausführungsform so ausge-

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legt, daß der Vektorwert Na von der augenblicklichen Position N zu dem Bestimmungsort A in dem Operationsabschnitt in Streckenintervallen von 100 m geschaffen wird und ein entsprechendes Anzeigesignal erzeugt wird. Als Alternative zu diesem Verfahren kann mittels eines Zeitgebers ein Vektorwert NA geschaffen werden, und ein Anzeigesignal in gleichmäßigen Zeitintervallen erzeugt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Vektor NA die ganze Zeit zu bilden und ein entsprechendes Anzeigesignal in vorbestimmten Strecken- oder Zeitintervallen zu erzeugen.

Ende der Beschreibung

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

\1 .) Fahrpositions-Anzeigeeinrichtung/ gekennzeichnet durch eine Entfernungsfeststelleinrichtung (1) zum Erzeugen eines Entfernungssignals, das die von einem Fahrzeug zurückgelegte Strecke darstellt; durch eine Richtungsfeststelleinrichtung (2) zum Erzeugen eines Richtungssignals, das die Fahrtrichtung des Fahrzeugs wiedergibt; durch eine Bestimmungsort-Einstelleinrichtung (3) zum Erzeugen von Einstellsignalen, die der Entfernung zu einem Bestimmungsort (A) und der an einem Ausgangsort (S) eingestellten Richtung zu dem Bestimmungsort (A) entsprechen; durch eine Operationseinrichtung (4) zum Bestimmen einer Fahrposition (N) bezüglich des Ausgangspunktes (S) und des Bestimmungsortes (A) entsprechend dem Entfernungssignal von der ^ntfernungsfeststelleinrichtung (1), dem Richtungssignal von der Richtungsfeststelleinrichtung (2) und den Ein-Stellsignalen von der Bestimmungsort-Einstelleinrichtung (3), wobei die Operationseinrichtung (4) Daten anhand der Entfer nung zu dem Bestimmungsort (A) und der Richtung zu dem Bestimmungsort (A) aus der Fahrposition (N) erzeugt und ferner ein der Entfernung und der Richtung zugeordnetes Anzeigesignal in gleichmäßigen Intervallen einer ausgewählten Strecke und eines entsprechenden Zeitabschnitts erzeugt, und durch eine Anzeigeeinrichtung (5, 6) zum Anzeigen von Daten aufgrund der Entfernung zu dem Bestimmungsort (A) und der Richtung zu dem Bestimmungsort (A) in dem gleichen An-

neutsche Bank (München) Kto. 51/61070

Dresdner Bank (München) KIo. 39:19844

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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zeigeabschnitt entsprechend dem Anzeigesignal von der Operationseinrichtung (4) .
2. Fahrpositions-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen Richtungsanzeigeabschnitt (6) zum Anzeigen der Richtung mit einer Anzahl kreisförmig angeordneter Anzeigeelemente (60 bis 615) und einen in den kreisförmig angeordneten Anzeigeelementen (60 bis 615) angeordneten Entfernungsanzeigeabschnitt (5) zum Anzeigen von Entfernungsdaten aufweist.
3. Fahrpositions-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2,. dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsanzeigeabschnitt (6) Symbole, die Ost, West, Süd, Nord darstelle^ um die ringförmig angeordneten Anzeigeelemente (60 bis 615) herum aufweist, wobei die Anzeigeelemente für entsprechende Richtungen vorgesehen sind.
*" 4. Fahrpositions-Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmig angeordneten Anzeigeelemente lichtemittierende Elemente (60 bis 615) sind.
. 5. Fahrpositions-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsanzeigeabschnitt (5) Anzeigeelemente zum Anzeigen eines numerischen Entfernungswertes aufweist.
6. Fahrpositions-Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kenn ζ e ichnet, daß der Entfernungsanzeigeabschnitt (5) ein Anzeigeelement zum Anzeigen des Verhältnisses der zurückgelegten Strecke zu der Gesamtstrecke

zu dem Bestimmungsort (A) aufweist.
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