DE3588138T2

DE3588138T2 - Vorrichtung zur vorführung einer karte

Info

Publication number: DE3588138T2
Application number: DE3588138T
Authority: DE
Inventors: Stanley Honey; George Loughmiller; Kenneth Milnes
Original assignee: Etak Inc
Current assignee: TomTom North America Inc
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1985-10-17
Publication date: 1997-04-17
Anticipated expiration: 2005-10-18
Also published as: AU5064485A; JPH10143067A; JPH10143068A; CA1248630A; JPS62501650A; ATE146890T1; DE3588138D1; PT81349A; JP2813977B2; JPH10149094A; ZA858112B; JPH10260629A; ES548848A0; EP0199780B1; IE76913B1; WO1986002764A1; JPH11325924A; IE852614L; JPH10149096A; JPH10149095A

Description

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Einrichtung und ein Verfahren zum Anzeigen einer Karte als Navigationshilfe in einem Fahrzeug, das über Straßen bewegbar ist, und insbesondere auf ein Computersystem und ein Verfahren zum Steuern einer digitalen Kartendatenbank, die für die Kartenanzeige verwendet wird.

Hintergrund der Erfindung

Navigationshilfen sind hilfreich beim Unterstützen des Fahrers eines Fahrzeugs beim Lokalisieren seiner momentanen Position und beim Lokalisieren eines Ziels und Bewegen zu einem gewünschten Ziel. Typischerweise ist die durch den Fahrer verwendete Navigationshilfe eine herkömmliche Papierstraßenkarte eines gegebenen Bereichs, welche zum Bestimmen des momentanen Orts des Fahrzeugs bezüglich eines gewünschten Orts gelesen wird. Eine weitere Navigationshilfe für den Fahrer umfaßt eine transparente Straßenkarte, die über einen Monitor plaziert wird und die den näherungsweisen Weg eines Fahrzeugs zeigt. Die transparente Karte entspricht in visueller Hinsicht der Papierstraßenkarte, da sie beispielsweise die gleichen Details von Straßen- und Landmarken zeigt und die gleiche Größe der Buchstaben von Namen oder Bezeichnungen für Straßen oder Landmarken zeigt. Eine weitere Navigationshilfe ist ein Videobild einer Karte, welches auf einem Monitor erscheint und genau das Bild einer Papierstraßenkarte reproduziert.
Ein Problem bei diesen bekannten Navigationshilfen, sowohl bei den Papierkarten, den transparenten Karten als auch dem Kartenvideobild, ist, daß diese den Fahrer mit mehr Information versorgen, als es für das Navigieren des Fahrzeugs erforderlich ist. Diese Karten sind verwirrend und schwer zu verwenden, da der Fahrer nur gelegentlich kurze Blicke auf die Karten werfen kann, während er fährt. Beispielsweise werden alle Straßen und Landmarken beruhend auf einem Prioritätsschema gezeigt, in welchem, beispielsweise die Straßen in Zwischenstaats-Autobahnen, Staats-Autobahnen, Hauptstraßen, Zufahrtsstraßen, lokale Straßen etc. kategorisiert und hervorgehoben sind. Diese detaillierte Information, welche ebenso die Namen der Straßen und Landmarken umfaßt, wird dem Fahrer immer präsentiert, selbst wenn der Fahrer nur die lokalen Straßen lesen muß, um die Route zu seinem oder ihrem lokalen Ziel zu bestimmen. Alternativ kann der Fahrer wünschen, daß er nur das Hauptstraßennetz sieht; dieses kann jedoch in dem Gewirr von lokalen Straßen und Straßennamen nicht leicht sichtbar sein. Daher ist all die zusätzliche und unnötige Information, welche auf der Karte enthalten ist, für einen vorgegebenen Navigationszweck ablenkend.
Ferner können die auf der Papierkarte oder der transparenten Karte gezeigten Details den Fahrer nicht in die Lage versetzen, "die Lage der Gegend" schnell zu erfassen, um ein Gefühl für seinen oder ihren Ort und die Orientierung bezüglich des Straßennetzes und/oder des Ziels zu erhalten. Beispielsweise kann der Fahrer nicht leicht seine momentane Position oder seine momentane Fahrtrichtung oder Bewegungsrichtung des Fahrzeugs bezüglich der umgebenden Straßen oder Landmarken erfassen.
Es kann ferner wünschenswert sein, den Maßstab der Kartenanzeige zu ändern, um beispielsweise detailliert einen kleinen geographischen Bereich zu studieren, oder um eine Perspektive eines großen geographischen Bereichs zu erhalten. Papierkarten und transparente Karten erfordern ein physikalisches Ändern der betrachteten Karte. Bei Videobildern kann der Maßstab automatisch auf dem Monitor eingestellt werden, die Straßenbezeichnungen werden jedoch derart angezeigt, daß ihre Größe von dem Maßstabswert abhängt. Dies ist ablenkend und erfordert, daß der Fahrer seinen Blick auf verschieden bemessene Bezeichnungen einstellt. Wenn ferner das Videobild gedreht wird, um sich an die Fahrzeugfahrtrichtung anzupassen, dann erzeugen die feststehenden Bezeichnungen eine umgekehrte Beschriftung.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Einrichtung und ein neues Verfahren zum Vorsehen einer Kartenanzeige für einen Fahrer eines Fahrzeugs als Navigationshilfe vorzusehen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für den Fahrer eine Kartenanzeigevorrichtung vorzusehen, welche leicht zu lesen ist und keine für die momentane Navigationsanforderung unnötige Information darbietet.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kartenanzeige vorzusehen, deren Komplexität konsistent mit den Anforderungen des Fahrers für Navigationszwecke ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für den Fahrer eine Kartenanzeige vorzusehen, welche sich gemäß der Änderung der Fahrzeugposition ändert, um immer diejenigen Straßen zu zeigen, welche einer derartigen Position am nächsten sind, und um dem Fahrer immer die momentane Position und momentane Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu zeigen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kartenanzeige vorzusehen, die immer eine Orientierung aufweist, um das leichte Verstehen durch den Fahrer zu vereinfachen und um die Bezeichnungen derart anzuzeigen, daß sie hauptsächlich aufrecht erscheinen, unabhängig von der Kartenorientierung, und um Straßen zu bezeichnen, welche für den Fahrer von Interesse sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf der Anzeige in praktischer Weise den geographischen Ort eines gewünschten Ziels, welches durch den Fahrer eingegeben worden ist, zu zeigen.
Aus der EP-A-0 118 886 ist eine Einrichtung zum Anzeigen einer Straßenkarte mit ausgewählten Maßstabswerten bekannt, welche Karte einem Bereich entspricht, in dem ein Fahrzeug sich bewegen kann, um einen Fahrer beim Navigieren zu unterstützen, umfassend:
a) eine Datenbank für eine gespeicherte Karte, welche Daten, die den Ort von Straßen des Bereichs identifizieren, sowie Daten in der Form eines Codes aufweist, welcher jede Straße als zu einer vorbestimmten Prioritätskategorie gehörend identifiziert,
b) ein Mittel zum Auswählen der Maßstabswerte,
c) ein Mittel, welches auf die Daten anspricht, um bestimmte Straßen der Karte in Abhängigkeit von einem ausgewählten Maßstabswert und dem Code anzuzeigen,
d) ein Mittel zum Vorsehen von Eingabedaten, welche den momentanen Ort und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs wiedergeben.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Datenbank ferner Daten in der Form von Bezeichnungen für Straßen aufweist, und dadurch, daß die Einrichtung ferner umfaßt:
e) ein Mittel, welches auf die Datenbank-Daten anspricht, um Straßenbezeichnungen zur Anzeige gemäß einem dynamischen Anforderungsschema auszuwählen, welches Straßenbezeichnungen auswählt und diesen Prioritäten zuteilt, um in Abhängigkeit von den Eingabedaten, welche den momentanen Ort und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs wiedergeben, anzuzeigen, wobei das Mittel den Bezeichnungen der bestimmten Straßen Prioritätswerte zuordnet, indem wenigstens:
die Eingabedaten und die Datenbankdaten verwendet werden, um eine nächste Querstraße vor dem Fahrzeug zu identifizieren, und ein Prioritätswert der Bezeichnung jeder dieser identifizierten Straßen zugeordnet wird, und
die Eingabedaten und die Datenbankdaten verwendet werden, um die Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, zu identifizieren, und der Bezeichnung jeder derartigen identifizierten Straße ein Prioritätswert zugeordnet wird,
f) ein Mittel zum Auswählen bestimmter Straßenbezeichnungen zur Anzeige durch Verwendung der zugeordneten Prioritätswerte, und
g) ein Mittel zum Erzeugen einer Kartenanzeige, welche die bestimmten Straßen und bestimmten Straßenbezeichnungen zeigt.
Durch Vorsehen einer Anzeige einer Karte beruhend auf einem maßstabsabhängigen Prioritätsschema wird der Fahrer immer eine Karte begrenzter Komplexität sehen, da nur ausgewählte Straßen angezeigt werden, die von einem ausgewählten Maßstabswert abhängen. Durch Vorsehen der selektiven Bezeichnung wird der Fahrer nur diejenigen Bezeichnungen sehen, welche ausreichend Information für das momentane Navigationserfordernis vorsehen, und er muß nicht all die Bezeichnungen sehen, die den momentan angezeigten Straßen entsprechend. Vorzugsweise sind die Straßen der Karten-Datenbank als Straßensegmente gespeichert, wobei jedes Endpunkte aufweist, und das Mittel zum Erzeugen einer Kartenanzeige, welche die bestimmten Straßen und die bestimmten Bezeichnungen für die Straßen zeigt, berechnet die Steigungen der Straßensegmente von den die jeweiligen Straßensegmente definierenden Endpunkten, um die Kartenanzeige vorzusehen. Durch Vorsehen dieses Merkmals in Verbindung mit dem dynamischen Bezeichnen wird dem Fahrer keine Bezeichnung in einer auf den Kopf gestellten Orientierung dargeboten. Durch Vorsehen des Zielsymbols auf der Anzeige ist der Fahrer in der Lage, leicht die Richtung zu dem Ort und die erforderliche Route zum Erreichen des gewünschten Ziels zu bestimmen. Durch Vorsehen einer sich bewegenden Kartenanzeige sieht der Fahrer eine sich ändernde Karte, entsprechend dem geographischen Bereich, in dem das Fahrzeug sich bewegt, und eine, welche immer derart orientiert ist, daß ein leichtes Lesen und Verstehen vorgesehen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Bildansicht eines Beispiels einer Kartenanzeige, welche zum Erklären der Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 2-1 bis 2-5B sind Bilddarstellungen, welche zum Erklären eines Anzeigekarten-Sichtfensters der vorliegenden Erfindung und des Konzepts der linearen Transformation verwendet werden;
Fig. 3A bis 3J sind Bilddarstellungen von verschiedenen Rahmen einer Kartenanzeige gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 stellt teilweise das Bezeichnungs-Merkmal der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Hardware-Systems zum Vorsehen der Kartenanzeige der Fig. 3A-3J;
Fig. 5A zeigt in bildlicher Darstellung eine mögliche Positionierung einer Kartenanzeige in einem Fahrzeug;
Fig. 6A bis 6B sind Darstellungen, welche zum Erklären einer Karten-Datenbank der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 6C ist eine Tabelle, welche zum Erklären des maßstababhängigen Straßenprioritätsschemas der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 7A bis 7C sind Blockdiagramme einer Gesamtsoftware- Programmstruktur;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm eines Hauptsoftware-Programms der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8A ist ein Zustandsdiagramm, welches zum Beschreiben verschiedener Kartenanzeigezustände und eines Nicht-Kartenanzeigezustands der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 8A-1 bis 8A-2 sind Bilddarstellungen, welche zum Erklären weiterer Aspekte der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 8B bis 8B-2 sind Bilddarstellungen, welche zum Erklären von Fahrtrichtung-Oben- und Norden-Oben-Modi der vorliegenden Erfindung verwendet werden; und
Fig. 9 bis 8C sind detailliertere Flußdiagramme und weitere Bilddarstellungen, welche zum Erklären der Software der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

I. Einleitung

Die vorliegende Erfindung wird insbesondere mit Bezug auf eine Kartenanzeige beschrieben, die in einem Fahrzeug verwendet wird, welches über Straßen bewegbar ist, um eine Navigations- und eine weitere Informationshilfe für den Fahrer oder Passagier vorzusehen. Das Fahrzeug, das beschrieben wird, kann ein Kraftfahrzeug, wie zum Beispiel ein Automobil, ein Caravan (RV), ein Motorrad, ein Bus, ein Lastwagen oder ein anderer Typ von Fahrzeug sein, das primär über Straßen bewegbar ist.
Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden bei 4 Kartenanzeigemerkmalen verwendet, wobei jedes oder mehrere davon in einem Gesamtkartenanzeigesystem des Fahrzeugs eingegliedert sein können. Diese Merkmale sind im allgemeinen bezeichnet als
(1) eine sich bewegende Kartenanzeige,
(2) ein maßstabsabhängiges Straßen-Prioritätsverteilungsschema,
(3) ein selektives und dynamisches Bezeichnungsschema und
(4) eine Index/Ziel-Orttechnik.
Die Fig. 1 zeigt einen Rahmen einer Kartenanzeige M, beispielsweise auf einem Bildschirm MS, der zum allgemeinen Erklären der vorangehend erwähnten 4 Merkmale der Erfindung verwendet werden. Auf dem Bildschirm MS ist für eine vorgegebene Kartenanzeige M, die durch ein änderbares Sichtfenster W begrenzt ist, das nachfolgend weiter beschrieben wird, eine Mehrzahl von Straßen im allgemeinen durch das Bezugszeichen St und/oder Straßenbezeichnungen gezeigt, wie zum Beispiel "ELKO" und "237". Beispielsweise kann "ELKO" eine lokale Straße sein, während 237 eine Autobahn sein kann. Zusätzlich zeigt die Kartenanzeige M ein Symbol Sv, welches den momentanen Ort und die Fahrtrichtung eines Fahrzeugs V wiedergibt, wenn das Fahrzeug V sich über die tatsächlichen Straßen St bewegt, ein Symbol Sd, das den Ort eines gewünschten Ziels des Fahrzeugs V wiedergibt, und eine zurückzulegender Weg (DTG)-Zahl, welche den Abstand zwischen dem momentanen Fahrzeugort und dem gewünschten Ziel anzeigt.
Im allgemeinen ist das Merkmal der sich bewegenden Kartenanzeige schematisch durch den vierköpfigen Pfeil A&sub1; und den zweiköpfigen Pfeil A&sub2; angezeigt. Der Pfeil A&sub1; zeigt an, daß die Kartenanzeige M sich auf dem Bildschirm MS in Translation bezüglich des Symbols Sv bewegen wird, wenn das Fahrzeug V sich über den durch die Kartenanzeige M angezeigten Bereich entlang einer Straße St bewegt, wie zum Beispiel "LAWRENCE STATION". Der Pfeil A&sub2; zeigt an, daß die Kartenanzeige sich auf dem Bildschirm MS um das Symbol Sv drehen wird, und dadurch eine Orientierung oder Fahrtrichtung HM aufweist, wenn das Fahrzeug V seine Richtung oder Fahrtrichtung Hv ändert. Insbesondere bleibt das Symbol Sv dort, wo es auf der Kartenanzeige M gezeigt ist, fest, wenn das Fahrzeug V sich bewegt, wobei die Kartenanzeige M sich in Translation und/oder Drehung verschiebt. Ferner ist, wie gezeigt, die Kartenanzeige M eine "Fahrtrichtung Oben"-Kartenanzeige M, in welcher das feste Symbol Sv immer nach oben weist. Ein Pfeil N ist in der oberen rechten Ecke des Bildschirms MS angezeigt, um die tatsächliche Richtung Norden anzuzeigen. Der Pfeil N dreht sich mit der Kartenanzeige M, um kontinuierlich die Nordrichtung anzuzeigen, wenn das Fahrzeug seine Fahrtrichtung HM ändert. Es kann jedoch, wie später beschrieben, eine "Norden-Oben"-Kartenanzeige M vorgesehen sein, in welcher die Orientierung oder Fahrtrichtung HM der Kartenanzeige M auf Norden gesetzt ist und das Fahrzeugsymbol Sv gedreht wird, so daß es der tatsächlichen Fahrzeugfahrtrichtung Hv entspricht.
Das maßstabsabhängige Straßen- Prioritätsverteilungsschema ist in Fig. 1 nur durch die Tatsache angezeigt, daß die Kartenanzeige M einen gegebenen Maßstab Zi aufweist. Wie weiter beschrieben wird, werden für einen gegebenen Maßstabswert Zi nur bestimmte Straßen St innerhalb des geographischen Bereichs der Kartenanzeige M gezeigt, wobei die Intensität dieser Straßen St entsprechend ihrer maßstabsabhängigen Prioritätskategorie eingestellt wird. Der Maßstabswert Zi kann verringert werden, um einen größeren geographischen Bereich zu zeigen, oder vergrößert werden, um einen kleineren geographischen Bereich auf dem Bildschirm zu zeigen. Bei jedem Maßstabswert Zi ist die Komplexität der Kartenanzeige M durch Anzeige nur derjenigen Straßen St mit der für den Maßstabswert Zi geeigneten Priorität beschränkt.
Das Merkmal der selektiven und dynamischen Bezeichnung der Straßen St enthält eine Anzahl von Faktoren. Für einen vorgegebenen Rahmen einer Kartenanzeige M werden nur bestimmte Straßen St bezeichnet. Ferner werden die Straßenbezeichnungen auf der Kartenanzeige M derart positioniert, daß sie sich nicht gegenseitig stören und ansonsten leicht lesbar sind, wenn die Kartenanzeige M sich in Translation und/oder Drehung bewegt. Ferner bleibt die Größe der Bezeichnungen unabhängig von dem Maßstabswert Zi der Karte M konstant. Und jede Bezeichnung ist nahe und parallel zu ihrer entsprechenden Straße St und mit einer Orientierung angeordnet, welche einer richtige-Seite-nach-oben-Orientierung am nächsten kommt.
Das Index/Ziel-Ortmerkmal ist in Fig. 1 durch das Zielsymbol Sd angezeigt und durch den Fahrtweg DTD von der momentanen Fahrzeugposition, welche durch das Symbol Sv wiedergegeben ist, zu dem gewünschten Ziel, welches durch das Symbol Sd wiedergegeben ist, angezeigt, wie gezeigt. Wie ferner beschrieben wird, hat der Fahrzeugbediener oder ein Passagier Information, wie zum Beispiel eine dem gewünschten Ziel entsprechende Adresse, eingegeben, was zu dem Erscheinen des Symbols Sd am gewünschten Ziel und einer Zahl auf der Kartenanzeige M führt, welche den zurückzulegenden Fahrtweg DTG beispielsweise in Einheiten von Meilen wiedergibt. Wenn ein gewünschtes Ziel an einem Ort außerhalb der momentan angezeigten Karte M für das momentane Kartenanzeige-Sichtfenster W ist, dann wird das Zielsymbol Sd nicht angezeigt, es wird jedoch die Richtung zum dem gewünschten Ziel zusammen mit dem zurückzulegenden Fahrtweg DTG als Navigationshilfe angezeigt, wie später beschrieben.

II. Die Kartenanzeigemerkmale-Allgemein

A. Beschreibung des Kartenkoordinatensystems

1. Das Kartenanzeige-Sichtfenster W:

Die Fig. 2-1 zeigt die Außenlinie eines verallgemeinerten Kartenbereichs MA einer Basiskarte BM in einem allgemeinen Koordinatensystem (X, Y) eines geographischen Bereichs, in welchem das Fahrzeug V sich bewegen kann.
Die Kartenanzeige M, welche auf dem Bildschirm MS gezeigt wird, wenn das Fahrzeug V sich bewegt, kann man sich als den Teil des Bereichs der Basiskarte BM vorstellen, der innerhalb eines änderbaren Sichtfensters W ist, wie gezeigt, beispielsweise in Fig. 2-1 als der mit W&sub1; bezeichnete Kasten oder als mit W&sub2; bezeichnete Kasten. Wie nachfolgend beschrieben, ist das Sichtfenster W durch seine vier geradlinigen Grenzen definiert. Im allgemeinen muß, wenn das Fahrzeug V seine Fahrtrichtung Hv ändert und sich in dem Kartenbereich MA bewegt, das Sichtfenster W in entsprechender Weise gedreht und verschoben werden, wie nachfolgend beschrieben, so daß die Kartenanzeige M auf dem Bildschirm MS auf der Position des Fahrzeugs V zentriert bleibt und eine Kartenorientierung HM beibehalten wird, so daß die Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs V in der vertikalen Richtung ('Fahrtrichtung-Oben'-Anzeige) positioniert wird, wie in Fig. 1 gezeigt. Ferner wird, wenn der Bediener den Kartenanzeige-Maßstabswert Zi ändert, das Sichtfenster W in seiner Größe wachsen oder schrumpfen und mehr oder weniger Basiskarte BM wird auf der Kartenanzeige M präsentiert, was nachfolgend ebenso beschrieben wird.
Das Symbol Sv1 der Fig. 2-1 bezeichnet die Position (Xv1, Yv1) und die Fahrtrichtung (Hv1) des Fahrzeugs V zur Zeit t&sub1;. Die Position (Xv1, Yv1) und die Fahrtrichtung (Hv1) sind bezüglich des allgemeinen Koordinatensystems (X, Y) genommen. Ein Sichtfenster D1 zeigt einen Bereich mit einer Breite w und einer Höhe h um das Fahrzeug V, das mit seiner X-Achse entlang Hv1 orientiert ist. Die Straßen St (nicht gezeigt), die in dem Sichtfenster W&sub1; enthalten sind, sind ein Teil der Kartenanzeige M auf dem Bildschirm MS zur Zeit t&sub1;.
Es sei nun angenommen, daß das Fahrzeug V sich zu einer neuen Position (Xv2, Sv2) und einer neuen Fahrtrichtung (Hv2) zu einer Zeit t&sub2; bewegt, wie durch das Symbol SV2 gezeigt. Zu dieser Zeit zeigt ein weiteres Sichtfenster W&sub2; mit der gleichen Größe wie das Sichtfenster W&sub1; einen Bereich mit einer Breite w und einer Höhe h um das Fahrzeug V herum, der mit seiner Y-Achse entlang Hv2 orientiert ist. Die Straßen St (nicht gezeigt), die in dem Sichtfenster W&sub2; enthalten sind, sind ein Teil der Kartenanzeige M auf dem Bildschirm MS zur Zeit t&sub2;.

2. Lineare Transformation:

Wenn das Fahrzeug V sich durch den Kartenbereich MA bewegt, dann wird das Sichtfenster W sich durch Translation und Drehung wie durch die beiden Sichtfenster W&sub1; und W&sub2; der Fig. 2-1 gezeigt bewegen. Um auf dem stationären Bildschirm MS in dem sich bewegenden Fahrzeug V eine durch das Sichtfenster W definierte Karte M anzuzeigen, wie in Fig. 1 gezeigt, führt ein Computer 12 (siehe Fig. 5) eine lineare Transformation an den Koordinaten der Straßen St in der Basiskarte BM durch.
Die Fig. 2-2 zeigt das allgemeine Konzept einer linearen Transformation von dem Basiskarten-BM (X, Y)-Koordinatensystem zu einem neuen Sichtfenster-Koordinatensystem (X', Y'), das zum Definieren des Ursprungs und der Orientierung des Sichtfensters W definiert wird. Die neuen Achsen des Sichtfensters W sind durch eine Translation des Ursprungs des Basiskarten-BM-Koordinatensystems zu einem Punkt (Xo, Yo) und die Drehung der Achsen des Basiskarten-BM-Koordinatensystmes um einen Winkel (HM-90º) definiert. Die Sichtfensterkoordinaten (X'E, Y'E) eines Endpunkts EP (nachfolgend detailliert beschrieben) einer Straße St innerhalb des Sichtfensters W kann aus den Koordinaten des Endpunkts EP in dem Basiskarten-Koordinatensystem (d.h. XE, YE), der Translation des Ursprungs zu (Xo, Yo) und der Drehung der Achsen um (HM-90º) berechnet werden, wie durch die linearen Transformationsgleichungen (1) und (2) gegeben:
X'E = (XE-Xo) cos (HM-90º)+(YE-Yo) sin (HM-90º) (1)
Y'E = - (XE-Xo) sin (HM-90º)+(YE-Yo) cos (HM-90º) (2)
worin (X'E, Y'E) die Endpunktkoordinaten in dem Sichtfenster-Koordinatensystem (X', Y') definiert,
(XE, YE) die Endpunktkoordinaten in dem Basiskarten-Koordinatensystem (X, Y) definiert,
(Xo, Yo) den Ursprung des Sichtfenster-Koordinatensystems in dem Basiskarten-Koordinatensystem definiert, und
(HM-90º) die Orientierung des Sichtfensters W bezüglich des Basiskarten-Koordinatensystems definiert.
Die Transformation kann durch das Beispiel der Fig. 2-3 demonstriert werden, welche zwei Fahrzeugpositionen SV1 und SV2 und zwei Sichtfenster W&sub1; bzw. W&sub2; bezüglich des Basiskarten-Koordinatensystems (X, Y) zeigt. Hier ist der Ursprung (Xo, Yo) von jedem Fenster W&sub1; und W&sub2; die Fahrzeugposition (Xv1, Yv1) bzw. (Xv2, Sv2) und die Karten-Richtungen HM sind die Fahrzeugfahrtrichtungen Hv1 bzw. Hv2. Es ist ferner eine Straße St gezeigt, die durch gerade Liniensegmente S&sub0;-S&sub2; gebildet ist, die durch die XY-Koordinaten ihrer Endpunkte EP definiert sind, wie nachfolgend detaillierter beschrieben.
Der Bildschirm MS bleibt, wie vorangehend erwähnt, aufrecht und stationär in dem sich bewegenden Fahrzeug V; das Sichtfenster W ändert sich jedoch, wenn das Fahrzeug V sich bewegt (wie ferner in Fig. 2-1 dargestellt). Somit ändert sich für eine Fahrtrichtung-Oben-Kartenanzeige M, wie beschrieben wird, die Position und Orientierung der Straße St innerhalb des Sichtfensters W und somit auf dem Bildschirm MS, wenn das Fahrzeug V sich bewegt, d.h. wenn das Sichtfenster W eine Translation durchführt (sich verschiebt) und sich von W&sub1; nach W&sub2; dreht, wie in Fig. 2-3 gezeigt. Diese Änderung kann unter Verwendung der linearen Transformationsgleichungen (1) und (2) berechnet werden.
Die Fig. 2-3A zeigt, wie die Straße St der Fig. 2-3 auf dem Bildschirm MS bezüglich des Sichtfensters W&sub1; der Fig. 2-3 nach der linearen Transformation erscheinen wird, wogegen die Fig. 2-3B zeigt, wie die Straße St auf dem Bildschirm MS bezüglich des Sichtfensters W2 der Fig. 2-3 erscheinen wird. Wenn das Fahrzeug V sich von seiner Position SV1 nach SV2 (und nachfolgenden Positionen) bewegt, dann bleibt sein Ort auf der Kartenanzeige M stationär, die Straße St der Kartenanzeige M auf dem Monitor MS ändert jedoch ihre Position bezüglich des Fahrzeugsymbols Sv, wodurch verursacht wird, daß die Kartenanzeige M eine sich bewegende Kartenanzeige M ist. Da diese Bewegung die Bewegung des Fahrzeugs V wiedergibt, gibt die Kartenanzeige M eine momentane Information über die Fahrzeugposition und Fahrtrichtung.
Zusammengefaßt können daher, und wie in Fig. 2-2 gezeigt, neue Koordinaten (X'E, Y'E) für einen Endpunkt EP eines Segments S der Straße St bezüglich eines gegebenen Sichtfensters W berechnet werden, wenn die Basiskartenkoordinaten (XE, YE) der Endpunkte EP bekannt sind und die lineare Transformationsparameter (Xo, Yo und HM) des Sichtfensters W bekannt sind. Die Achsen eines gegebenen Sichtfensters W sind durch ihren Ursprung (Xo, Yo) definiert, was im allgemeinen die bekannte Fahrzeugposition (Xv, Yv) ist, d.h. die Position Sv, und dessen Orientierung HM, welche im allgemeinen die bekannte Fahrzeugfahrtrichtung Hv-90º ist. Die Fahrzeugfahrtrichtung Hv ist durch den Winkel zwischen Osten (der X-Achse des Basiskarten-Koordinatensystems) und der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V definiert und wird im Gegenuhrzeigersinn gemessen (siehe Fig. 2-4). Die Subtraktion von 90º in den Gleichungen (1) und (2) ist erforderlich, da die Fahrtrichtung-Oben-Anzeige die Fahrtrichtung Hv auf die vertikale oder 90º-Achse setzt. Ferner zeigt der Pfeil N in der oberen rechten Ecke jedes Sichtfensters W (z.B. W&sub1; oder W&sub2; der Fig. 2-3A bzw. 2-3B) die tatsächliche Norden-Richtung und wird als 180º-Hv berechnet (siehe ebenso Fig. 2-2)
Der Maßstabswert Zi des Sichtfensters W definiert, wieviel der Basiskarte BM auf einmal auf dem Bildschirm MS gesehen werden kann. Die Fig. 2-5 zeigt zwei Sichtfenster W&sub1; und W&sub2; an der gleichen Fahrzeugposition (Xv, Yv), die durch Sv und die Orientierung Hv wiedergegeben ist, jedoch bei zwei verschiedenen Maßstabswerten Z&sub1; bzw. Z&sub2;.
Es wird darauf hingewiesen, daß, obgleich der Bildschirm MS physikalisch in dem Fahrzeug V bei der gleichen Größe bleibt, die beiden Sichtfenster W&sub1; und W&sub2; zwei verschiedene Größen aufweisen. Somit muß zum Anzeigen der Straßen St mit verschiedenen Maßstabswerten Zi der Maßstab der Kartenanzeige M geändert werden.
Die Fig. 2-5A zeigt, wie die Straße St der Fig. 2-5 auf dem Bildschirm MS in dem Sichtfenster W&sub1; bei dem Maßstabswert Z&sub1; erscheinen wird, und die Fig. 2-5B zeigt, wie die gleiche Straße St auf dem Bildschirm MS in dem größeren Sichtfenster W&sub2; bei dem Maßstabswert Z&sub2; erscheinen wird. Die Maßstabseinstellung ist Teil der linearen Transformation, wie nachfolgend beschrieben.
Die Gleichungen (1) und (2) können durch einen Maßstabsfaktor modifiziert werden, um den Kartenmaßstab einzustellen, wie durch die allgemeinen linearen Transformationsgleichungen (3) und (4) wiedergegeben:
X'E=[(XE-Xo) cos (HM-90º)+(YE-Yo) sin (HM-90º)] . 2-i (3)
Y'E=[-(XE-Xo) sin (HM-90º)+(YE-Yo) cos (HM-90º)] . 2-i (4)
worin 2-i die i-te Potenz von 2 als den Maßstabsfaktor definiert, der für den Maßstabswert Zi verwendet wird, und die verbleibenden Terme so sind, wie sie in den Gleichungen (1) und (2) definiert sind.
Die Karten-Datenbank ist in dem Computer 2 in Maßstabseinheiten gespeichert, die hier als der Basiskarten-BM-Maßstab Z&sub0; definiert sind. In gleicher Weise weist der Bildschirm MS adressierbare Orte auf, welche sein Anzeigekoordinatensystem definieren. Somit wird zum Anzeigen der Karte M mit dem Maßstabswert Zi = 0 ein Einheits-(2&sup0;=1)-Maßstabsfaktor bei den Basiskartenkoordinaten verwendet, und die Gleichungen (3) und (4) reduzieren sich auf die Gleichungen (1) und (2). Für jeden anderen Maßstabswert muß eine Skalierungsfaktoreinstellung durchgeführt werden, wie in den Gleichungen (3) und (4) gezeigt. In dieser Ausführungsform kann i eine positive oder eine negative ganze Zahl sein, wodurch es ermöglicht wird, daß der Maßstab der Kartenanzeige M durch aufeinanderfolgende Potenzen von 2 verändert wird. Andere Ausführungsformen könnten andere feste oder variable Maßstabsfaktoren verwenden.
Somit ist zusammengefaßt das Kartensichtfenster W der Bereich der Basiskarte BM, welcher auf dem Bildschirm MS zu sehen ist. Er ist durch das Sichtfenster-Koordinatenzentrum (Xo, Yo) definiert, was oftmals die Fahrzeugposition (Xv, Sv) ist, die Sichtfenster-Koordinatenorientierung HM, welche oftmals die Fahrzeugfahrtrichtung Hv ist, und den Sichtfenstermaßstabswert Zi, welcher normalerweise durch den Bediener ausgewählt wird, wie nachfolgend detaillierter beschrieben. Wenn die adressierbare Höhe und Breite des Bildschirms MS und der Mittelpunkt, die Orientierung und der Maßstabswert des Sichtfensters W gegeben sind, dann können die vier geradlinigen Grenzen des Sichtfensters W definiert werden. Der Abschnitt der Basiskarte BM, der durch das Sichtfenster W eingeschlossen ist, kann verschoben, gedreht und skaliert werden, gemäß den linearen Transformationsgleichungen (3) und (4), um die Kartenanzeige M auf dem Bildschirm MS zu präsentieren.

B. Das Merkmal der sich bewegenden Kartenanzeige

1. Translation der Kartenanzeige M:

Die Fig. 3A-3D zeigen jeweils einzeln einen Rahmen der Kartenanzeige M, sie zeigen jedoch in Abfolge die Kartentranslation, wenn das Fahrzeug V sich auf einer gegebenen Straße St bewegt. Insbesondere sei angenommen, daß, wie durch das Symbol Sv gezeigt, das Fahrzeug V sich entlang der als "LAWRENCE STATION" bezeichneten Straße St in einer Richtung auf die Straße St zu bewegt, die als "ELKO" bezeichnet ist. Wie in den Fig. 3A-3D zusammen gezeigt, wird, wenn das Fahrzeug V sich "ELKO" nähert, die sich bewegende Kartenanzeige M sich nach unten verschieben, wie durch den Pfeil A&sub1; gezeigt, wobei das Symbol Sv fest bleibt, so daß eine weitere Straße St, wie zum Beispiel "TASMAN" in das Kartenanzeige-Sichtfenster W kommt und auf dem Bildschirm MS angezeigt wird, während die mit "237" bezeichnete Straße St sich aus dem Anzeige-Sichtfenster W und somit aus dem Bildschirm MS herausbewegt. Somit wird die Kartenanzeige M in Translation verschoben, um die sich ändernden Positionen des Fahrzeugs V wiederzugeben, und bewegt sich, wenn das Fahrzeug V sich bewegt.

2. Rotation der Kartenanzeige M:

Die Fig. 3E-3G zeigen jeweils einzeln einen Rahmen der Kartenanzeige M; in Abfolge stellen sie jedoch die Drehung der Kartenanzeige M dar, wenn das Fahrzeug V seine Fahrtrichtung Hv ändert. Insbesondere sei angenommen, daß das Fahrzeug V an der Kreuzung von "LAWRENCE STATION" und "ELKO" ist, wie durch das Symbol Sv in Fig. 3E gezeigt, und eine Kurve nach links in "ELKO" macht. Daher wird sich die Kartenanzeige M in der durch den Pfeil A&sub2; gezeigten Richtung drehen, wobei das Symbol Sv fest bleibt. Am Ende der Linkskurve auf "ELKO" erscheint die Kartenanzeige so, wie in Fig. 3G gezeigt. Danach wird, wenn sich das Fahrzeug V entlang "ELKO" bewegt, die Kartenanzeige M sich verschieben, so wie in dem vorangehenden Abschnitt IIB1 beschrieben und in den Fig. 3A-3D dargestellt.
Die vorliegende Erfindung, so wie sie vorangehend angegeben wurde und nachfolgend beschrieben wird, verwendet Daten, die die Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs V bezeichnen, und Daten, welche die Kartenorientierung HM bezeichnen, um diese Kartenrotation zu erreichen. Da die Kartenanzeige M ihre Orientierung HM entsprechend der Fahrzeugorientierung Hv ändern kann, kann die vorliegende Erfindung kontinuierlich die tatsächliche Norden-Richtung durch den Pfeil N anzeigen, der auf der Kartenanzeige M gezeigt ist, wie vorangehend erwähnt, um den Fahrer beim Verstehen der momentanen Fahrtrichtung oder Bewegung des Fahrzeugs V zu unterstützen.
In einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) könnte eine alphanumerische Zahl auf dem Bildschirm MS erscheinen, welche die Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs in Grad oder anderen Einheiten angibt. Diese Zahl könnte alleine oder in Verbindung mit dem Pfeil N oder anderen Kompaßsymbolen gezeigt werden.

3. Lineare Transformation:

Im allgemeinen kann, wie vorangehend beschrieben, das Fahrzeug V sich in einer Art und Weise bewegen, so daß dessen Position (Translation) und Fahrtrichtung (Rotation) einzeln oder gleichzeitig verändert werden. Das Sichtfenster W, und somit die sich bewegende Kartenanzeige M auf dem Bildschirm MS, werden sich gemäß der linearen Transformation verändern. Zusätzlich kann der Maßstabswert Zi anders sein als der Basis-Maßstabswert Z&sub0;. Der Bildschirm MS wird eine Kartenanzeige M des Sichtfensters W zeigen, das gemäß den Gleichungen (3) und (4) geeignet skaliert ist.

C. Das maßstabsabhängige Straßen-Prioritätsvergabeschema:

Die Fig. 3H-3J zeigen einzeln jeweils einen Rahmen der Kartenanzeige M, wobei das Fahrzeug V an einer vorgegebenen Position ist, welche durch das Symbol Sv bezeichnet ist; zusammen stellen sie jedoch eine Mehrzahl von Maßstabswerten Zi der Kartenanzeige M bezüglich des an der vorgegebenen Position befindlichen Fahrzeugs dar. Dabei zeigt die Fig. 3H einen Maßstabswert Z&sub2;, in welchem die Kartenanzeige M eine bestimmte Komplexität der Straßen St zeigt. Die verschiedenen Straßen St werden mit verschiedenen Intensitäten angezeigt, entsprechend ihrer Prioritätskategorie, wie nachfolgend beschrieben, und dem Maßstabswert Z&sub2;. Die Fig. 3I zeigt eine Kartenanzeige M bei einem Maßstabswert Z&sub3;, was zur Anzeige eines größeren, das Symbol Sv umgebenen geographischen Bereichs führt. Bei diesem Maßstabswert Z&sub3; werden nun neue Straßen St angezeigt, da mehr Bereich gesehen werden kann (d.h. das Kartenanzeige-Sichtfenster W ist vergrößert), andere Straßen St mit geringer Priorität, wie z.B. "die Zufahrtstraßen" oder "Zubringer" für die "237" werden nicht länger angezeigt, da sie für den Maßstabswert Z&sub2; vorgesehen sind. Zusätzlich werden die Intensitäten der Straßen St in Abhängigkeit von der Straßenpriorität und dem Maßstabswert Z&sub3; eingestellt. Dadurch bleibt die Komplexität der Kartenanzeige M (in der Anzahl der Straßen St, die gezeigt sind, und den bezeichneten Straßen) beschränkt und steigt nicht proportional zum angezeigten Bereich, wie man aus dem Vergleich der Kartenanzeigen M der Fig. 3H und 3I sehen kann.
Die Fig. 3J zeigt einen weiteren Maßstabswert Z&sub4;, in welchen wiederum ein größerer geographischer Bereich, welcher das Symbol V umgibt, bezüglich der Kartenanzeige M der Fig. 3H gezeigt ist (d.h. das Kartenanzeige-Sichtfenster W ist weiter vergrößert). Somit zeigt ein Vergleich der Fig. 3H und 3J, daß in der letzteren Straßen St, wie zum Beispiel "ELKO", nicht länger angezeigt sind und nur mehr Hauptstraßen St, wie zum Beispiel "ZENTRALE SCHNELLSTRASSE" und "FAIR OAKS" angezeigt sind. Es wird darauf hingewiesen, daß in Fig. 3J die Straße "LAWRENCE STATION", auf welcher das Fahrzeug V sich bewegt, auch nicht angezeigt wird. Zusätzlich sind die Intensitäten der Straßen St in Abhängigkeit von der Straßenprioritätskategorie und dem Maßstabswert Z&sub4; eingestellt. Die Komplexität dieser Kartenanzeige M bleibt wiederum beschränkt und ist im wesentlichen die gleiche wie die Komplexität der Kartenanzeigen M bei den Maßstabswerten Z&sub2;-Z&sub3;.
Der Maßstabswert Zi kann durch den Fahrzeugbediener verändert werden. Der Maßstabswert Zi ändert sich zwischen den Fig. 3H (Z&sub2;) und 3I (Z&sub3;) und zwischen den Fig. 3I (Z&sub3;) und 3J (Z&sub4;), um den Maßstabsfaktor 2i+1/2i=2 Obgleich nur drei Maßstabswerte Z&sub2;-Z&sub4; gezeigt sind, können die Prinzipien der vorliegenden Erfindung bei einer größeren Anzahl an Maß stabswerten Zi angewandt werden.

D. Selektives und dynamisches Bezeichnen

Die Fig. 3A-3J stellen das Merkmal der vorliegenden Erfindung dar, das sich auf das selektive und dynamische Bezeichnungsschema bezieht. Das Gesamtergebnis dieses selektiven und dynamischen Bezeichnungsschemas ist, daß Straßenbezeichnungen in einer Art und Weise angezeigt werden, die es dem Fahrer ermöglicht, schnell und leicht die Navigationsinformation zu finden, die er aus Kartenanzeige M erhalten will. Die verschiedenen selektiven und dynamischen Bezeichnungsmerkmale, die dieses Ergebnis vorsehen, werden nachfolgend beschrieben, jedoch nicht in irgendeiner Prioritätsreihenfolge.
Wie in IIC vorangehend beschrieben, werden für einen gegebenen Maßstabswert Zi nur ausgewählte Straßen St angezeigt. Somit werden, wie in Fig. 3J gezeigt, für den Maßstabswert Z&sub4; nur die wesentlichen Autobahnen und einige unwichtigere Hauptstraßen angezeigt; von diesen werden einige zur Bezeichnung ausgewählt. Wenn die Kartenanzeige M bei dem Maßstabswert Z&sub2; ist, wie in Fig. 3H gezeigt, dann sind nur wenige Straßen St in dem Sichtfenster W und selbst kleinere Straßen St sind gezeigt, und ein Teil dieser Straßen St wird zur Bezeichnung ausgewählt.
Im allgemeinen, und als ein Beispiel vieler Prioritäts-Bezeichnungsschemata, welche durch die vorliegende Erfindung ausgeführt werden können, werden Straßen St zum Bezeichnen in der folgenden Prioritätsfolge von Kategorien ausgewählt:
1. Die nächste auf der Kartenanzeige M gezeigte Querstraße St. Diese Querstraße St ist die nächste Straße St vor dem Fahrzeug V, welche den Weg kreuzt, den das Fahrzeug V momentan fährt.
2. Die übernächste Querstraße St vor dem Fahrzeug V.
3. Die Straße St, auf welcher das Fahrzeug V sich bewegt, wenn die Straße St momentan angezeigt ist. Diese Straße St kann, beispielsweise wenn die Priorität dieser Straße St gering ist, nicht angezeigt sein (siehe Fig. 3J).
4. Verbleibende Straßen, die in der Karten-Datenbank Namen aufweisen (nachfolgend beschrieben) in der Reihenfolge ihrer Priorität, in Abhängigkeit davon, ob sie vor dem Fahrzeug V sind oder nicht, und schließlich in Abhängigkeit ihrer Länge auf dem Bildschirm MS.
Ferner werden, wie durch alle Figuren 3A-3J gezeigt, unabhängig von der Bewegung der Kartenanzeige M in Translation und/oder Rotation, oder dem bestimmten Maßstabswert Zi der Kartenanzeige M, die Bezeichnungen immer derart positioniert, daß sie mit einem Blick leicht zu lesen sind. Insbesondere werden die Bezeichnungen immer entlang und parallel zu einer Straße in einer im wesentlichen aufrechten Orientierung angezeigt. Dies kann ferner mit Bezug auf die Fig. 4 erklärt werden, die verschiedene Orientierungen A-G der Straße St sowie die Bezeichnung "ELKO" zeigt, wie sie auf dem Bildschirm MS angezeigt werden kann.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird die Bezeichnung "ELKO" bei verschiedenen Straßensegmenten N mit verschiedenen Orientierungen verwendet, wobei jedes Segment S zwei Endpunkte EP1 und EP2 aufweist. Ein Endpunkt ist als ein VON-Knoten bezeichnet. Die Bezeichnung "ELKO" ist geringfügig oberhalb und parallel zu dem Segment S in der Richtung von dem VON- Knoten zu dem ZU-Knoten, welcher den anderen Endpunkt definiert, geschrieben.
Der VON-Knoten ist im allgemeinen als der linke Endpunkt definiert (algebraisch kleinster X-Wert), wenn nicht die Steigung des Segments S (gegeben durch (Y'&sub1;-Y'&sub2;)/(X'&sub1;- X'&sub2;) ) ausreichend groß ist, daß das Segment S nahe an der Vertikalen ist; siehe das vertikale Beispiel in der Darstellung D der Fig. 4. In diesem Falle könnte jeder Knoten der VON-Knoten sein und das Ziel beruht darauf, welcher Knoten in dem letzten Rahmen der Kartenanzeige M der VON- Knoten war.
Die Bezeichnungen werden auf dem Bildschirm MS ferner derart positioniert, daß eine minimale Störung mit anderen Bezeichnungen für andere Straßen St auftritt, wie nachfolgend beschrieben wird. Das Bezeichnen fährt gemäß dem obigen Beispiel eines Prioritätsschemas fort, bis alle ausgewählten Straßen St bezeichnet sind, oder beispielsweise eine Gesamtzahl von fünf Straßen St bezeichnet ist, je nachdem, welche zuerst kommt.
Ferner bleibt die Größe der Bezeichnungen unabhängig von dem Maßstabswert Zi der Kartenanzeige M konstant. Somit ist, wenn der Maßstabswert Z&sub2; oder der Maßstabswert Z&sub3; ausgewählt ist, die Größe der Bezeichnungen zum Erleichtern des Lesens die gleiche. Mit anderen Worten, die Größe der Bezeichnungen ist als eine Funktion des Maßstabswerts Zeder Kartenanzeige M nicht überproportional groß oder klein.

E. Index/Ziel-Ortschema

Wie weiter beschrieben wird, kann zum Anzeigen des gewünschten Ziel-Symbols Sd (wie in Fig. 1) der Fahrer des Fahrzeugs eine Straßenadresse spezifizieren oder die Kreuzung zweier Straßen St aus einem Index der Straßen St auswählen. In Antwort darauf wird der gewünschte Zielort durch das Symbol Sd auf der Kartenanzeige M gezeigt, wobei der Maßstabswert Zi automatisch so ausgewählt wird, daß der kleinste Bereich zum Anzeigen sowohl des Fahrzeugsymbols Sv und des Zielsymbols Sd ausgewählt wird, wie nachfolgend beschrieben wird. Wenn der Fahrer nachfolgend den Maßstabswert Zi ändert, so daß der gewünschte Zielort außerhalb des Sichtfensters W liegt, dann wird die Richtung zu dem Zielort durch einen Pfeil angezeigt, zusammen mit dem numerischen zurückzulegenden Abstand (DTG) zu dem Ziel wie nachfolgend beschrieben wird.

III. Die System-Hardware

Die Fig. 5 stellt eine Ausführungsform der System-Hardware 10 dar. Der Computer 12 greift auf ein Datenspeichermedium 14 zu, wie zum Beispiel eine Bandkassette oder eine Floppy- Disk oder eine Festplatte, auf welcher Daten gespeichert sind, umfassend eine Karten-Datenbank und Software zum Verarbeiten der Daten gemäß einem Kartenanzeigealgorithmus, wie nachfolgend beschrieben wird. Beispielsweise kann der Computer 12 ein IBM Personal Computer (PC) sein, die momentan im Handel weitgehend erhältlich sind, und führt nachfolgend offenbarte Programminstruktionen durch. Ein weiteres Beispiel kann eine Schaltung sein, welche den gleichen Befehlssatz (mit der gleichen Taktrate) durchführt, wie der IBM PC.
Das System 10 umfaßt ferner ein Mittel 16 zum Erfassen des durch das Fahrzeug V zurückgelegten Wegs. Beispielsweise kann das Mittel 16 einen oder mehrere Radsensoren 18 umfassen, welche die Drehung der nicht angetriebenen Räder (nicht gezeigt) bezüglich des Fahrzeugs V erfassen und welche über Leitungen 20 analoge Entfernungsdaten erzeugen. Eine analoge Schaltung 20 empfängt die analogen Entfernungsdaten auf den Leitungen 20 und konditioniert diese in herkömmlicher Art und Weise, und dann gibt sie die verarbeiteten Daten über eine Leitung 24 aus.
Das System 10 umfaßt ferner ein Mittel 26 zum Erfassen der Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs V. Beispielsweise kann das Mittel 26 einen herkömmlichen Luftspaltkompaß 28 umfassen, welcher Fahrtrichtungsdaten über eine Leitung 30 zum Bestimmen der Fahrzeugfahrtrichtung Hv erzeugt.
In dem Computer 12 ist eine Schnittstellenkarte 32 installiert, welche die analogen Entfernungsdaten von dem Mittel 16 über die Leitung 24 und die analogen Fahrtrichtungsdaten von dem Mittel 26 über die Leitung 30 empfängt. Die Schnittstellenschaltung 34 auf der Karte 30 wandelt diese analogen Daten in digitale Daten um und konditioniert sie, welche digitale Daten die durch das Fahrzeug zurückgelegte Entfernung bzw. die Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs V anzeigen. Beispielsweise kann die Schnittstellenkarte 32 der herkömmliche Tec-Mar Lab Tender, Teil-Nr. 20028, hergestellt durch Tec-Mar, Solon, (Cleveland) Ohio sein. Ein weiteres Beispiel ist eine speziell angefertigte Schaltung, welche die vorangehend beschriebenen Funktionen durchführt.
Das System 10 umfaßt ferner ein Anzeigemittel 36, wie zum Beispiel eine CRT-Anzeige oder einen xyz-Monitor 38 (entsprechend dem vorangehend beschriebenen Bildschirm MS), um die Karte M, ebenso wie Nicht-Kartenanzeigen D, wie zum Beispiel den Index von Straßen St, anzuzeigen, wie nachfolgend beschrieben wird. In dem Computer 12 ist eine Anzeigeschaltung 40 installiert und ist mit dem Anzeigemittel 36 über Leitungen 42 gekoppelt und steuert dieses, so daß die Karte M, das Symbol SV' die Bewegung der Kartenanzeige M bezüglich des Symbols Sv, das Ziel-Symbol Sd, die Straßenbezeichnungen und die weiteren vorangehend beschriebenen Informationen, ebenso wie die Nicht-Kartenanzeigen D, angezeigt werden. Die Anzeigeschaltung 40 spricht auf die verarbeiteten und durch die Karte 32 in dem Computer 12 vorgesehenen Daten gemäß dem Anzeigealgorithmus der vorliegenden Erfindung an, um die Kartenanzeige M und die Nicht-Kartenanzeige D vorzusehen. Als weiteres Beispiel können die Kartenanzeige 36 und die Anzeigeschaltung 40 eine Einheit sein, welche im Handel durch Hewlett Packard Company, Palo Alto, Kalifornien als Modell 1345A (Instrumente-Digitalanzeige) verkauft wird, oder können eine speziell für diese Funktion gestaltete Schaltung sein.
Das System 10 umfaßt ferner ein durch einen Bediener gesteuertes Konsolenmittel 44 mit Knöpfen 46, durch welche der Fahrzeugbediener Befehle und andere Daten in das System 10 eingeben kann, wie zum Beispiel einen gewünschten Maßstabswert Zi, wie nachfolgend beschrieben. Das Konsolenmittel 40 steht über eine Leitung 44 mit dem Mittel 32 zum Eingeben der Daten in den Computer 12 in Verbindung.
Das System 10 kann in einem Fahrzeug installiert werden. Beispielsweise kann der Monitor 38 im Inneren des Fahrzeugs nahe dem Armaturenbrett zur Betrachtung durch den Fahrer oder einen vorne sitzenden Passagier positioniert sein. Der Fahrer sieht auf dem Monitor 38 die Kartenanzeige M und die anderen vorangehend beschriebenen Informationen. Das Konsolenmittel 44 kann zusammen mit dem Monitor 38 angeordnet werden, wie in Fig. 5A gezeigt.

IV. Information, die zum Vorsehen der Anzeige verwendet wird

A. Die Basiskarte BM

1. Einleitung

Die Basiskarte BM ist auf dem Speichermedium 14 als Teil der Karten-Datenbank gespeichert, auf die durch den Computer 12 zugegriffen wird. Das Sichtfenster W ist prinzipiell durch die Fahrzeugposition (Xv, Yv), die Orientierung Hv und den Maßstabswert Zi definiert, wie vorangehend erwähnt, ebenso wie durch irgendwelche VERSCHIEBEN-Offsets, welche nachfolgend beschrieben werden. Wenn das Sichtfenster W einmal definiert ist, dann können Straßensegmente S innerhalb des Sichtfensters W oder die geradlinigen Grenzen des Sichtfensters W schneidende aus dein Speichermedium 14 zusammen mit anderen darauf bezogenen Daten, die zum Erzeugen der Kartenanzeige M verwendet werden, entnommen werden. Die Daten in der Karten-Datenbank umfassen, wie nachfolgend beschrieben wird, Daten, welche identifizieren: (1) einen Satz von Liniensegmenten {St}, welche den Satz von Straßen {St} definieren, (2) Straßennamen, welche die Straßen St identifizieren, und Adreßfelder, welche die numerischen Adressen entlang der Straßen identifizieren, und (3) einen Code, welcher jede Straße durch ihre Prioritätskategorie identifiziert.

2. Satz von Liniensegmenten {S}

Die Fig. 6A wird dazu verwendet, die auf dem Medium 14 gespeicherten Daten zu erklären, welche den Satz von Liniensegmenten {S} identifizieren, welche den Satz von Straßen {St} definieren. Jede derartige Straße St ist in dem Medium 14 als eine algebraische Wiedergabe der Straße St gespeichert. Im allgemeinen ist diese Straße St als ein oder mehrere Bogensegmente gespeichert, oder insbesondere als ein oder mehrere gerade Liniensegmente S. Wie in Fig. 6A gezeigt, weist jedes Liniensegment S zwei Endpunkte auf, beispielsweise EP&sub1;, EP&sub2; für S&sub1; bzw. EP&sub2;, EP&sub3; für S&sub2;, welche durch Koordinaten (X&sub1;Y&sub1;, X&sub2;Y&sub2;) und (X&sub2;Y&sub2;, X&sub3;Y&sub3;) definiert sind, wie vorangehend erwähnt, und diese Koordinatendaten sind in dem Medium 14 als Teil der Basiskarte BM gespeichert. Diese Koordinatendaten sind mit dem Basiskartenmaßstab Z&sub0; gespeichert, wobei beispielsweise dieser Maßstab derart sein kann, daß eine Einheit 5 Fuß wiedergibt.

3. Straßennamen und Adressen

Jeder Straße St in der Karten-Datenbank ist ihr Name für Bezeichnungszwecke zugeordnet, was in Fig. 6A als "BEZEICHNUNG" gezeigt ist. Eine numerische Adresse ist einigen Endpunkten EP zugeordnet, welche die Straßenadresse an diesem Punkt definiert. Die Adressen werden den Endpunkten EP derart zugeordnet, daß eine lineare Interpolation dazu verwendet werden kann, den Ort jeder tatsächlichen Adresse entlang der Straße St anzunähern. Diese Aspekte werden nachfolgend detaillierter beschrieben.

4. Straßenprioritätskategorien

Jeder Straße ist ein Code zugeordnet, welcher die Prioritätskategorie der Straße identifiziert. Diese Kategorien umfassen beispielsweise Autobahnen, Schnellstraßen, Fernverkehrsstraßen, Zubringer, Anliegerstraßen, Gassen, Autobahnauffahrten und nicht befahrbare Seitenstreifen. Dieser Code wird in Verbindung mit dem maßstabsabhängigen Prioritätsvergabeschema, wie nachfolgend beschrieben, verwendet. Somit kann beispielsweise ein 4-Bit-Code zum Definieren von 16 Prioritätskategorien von Straßen St verwendet werden.

5. Liste von Straßennamen

Die Karten-Datenbank umfaßt ferner eine alphabetische Liste oder einen Index von Bezeichnungen oder Namen von Straßen St. Teile dieses Index können auf dem Bildschirm MS des Monitors 38 durch Drücken der Knöpfe 46 aufgerufen werden. Eine oder mehrere dieser Straßen St kann dann ausgewählt werden, um die gewünschten Zieldaten zum Anzeigen des Ziel- Symbols Sd anzuzeigen. Die Fig. 6B stellt einen Teil des Index dar, so wie er auf dem Monitor 38 angezeigt wird. Zusätzlich zur Verwendung zweier sich schneidender Straßennamen können ein Straßenname und eine numerische Adresse zum Positionieren des Ziel-Symbols Sd entlang der Straße St auf der Kartenanzeige M verwendet werden.

B. Maßstabsabhängige Straßen-Prioritätsvergabetabelle

Die Fig. 6C zeigt eine Tabelle I, welche in dem Speichermedium 14 als Teil des Computerprogramms der vorliegenden Erfindung, wie nachfolgend beschrieben, gespeichert ist. Die Tabelle I zeigt die Mehrzahl von Straßen-Prioritätskategorien in Abhängigkeit einer Mehrzahl von Maßstabswerten, z.B. Werten Z&sub0;-Z&sub5;. Für jeden Maßstabswert Z&sub0;-Z&sub5; sind Einträge vorhanden, welche der Straßenpriorität entsprechen. Die Eingaben sind als "-" oder "nieder" oder "mittel" oder "hoch" bezeichnet. Diese entsprechen, wie nachfolgend beschrieben, der relativen Helligkeit oder Intensität der entsprechenden Straßen, welche bei einem gegebenen Maßstabswert Z&sub0;-Z&sub1;&sub0; auf dem Monitor 38 angezeigt oder nicht angezeigt werden. Dort wo die Tabelle I "-" zeigt, wird die entsprechende Straße St für den gegebenen Maßstabswert Z&sub0;- Z&sub1;&sub0; nicht angezeigt.
Somit wird beispielsweise bei dem Maßstabswert Z&sub1; eine Anliegerstraße St mit geringer Intensität oder Helligkeit angezeigt. Jedoch für den Maßstabswert Z&sub2; wird die gleiche Anliegerstraße St überhaupt nicht angezeigt. Entsprechende Variationen der Anzeigeintensitäten in Abhängigkeit von den Maßstabswerten Z&sub0;-Z&sub5; können mit einem Blick auf die Tabelle I gesehen werden.
Im wesentlichen wird, wie nachfolgend weiter beschrieben, dann, wenn eine Straße St als innerhalb eines Kartenanzeige-Sichtfensters W des Fahrzeugs V liegend bestimmt wird, die der gegebenen Straße St zugeordnete Prioritätskategorie gelesen, um die Kategorie dieser Straße St zu bestimmen. Dann wird eine Tabellennachschlagprozedur durch den Computer 12 durchgeführt, worin die Tabelle I für den momentanen Maßstabswert Zi gelesen wird, um die Helligkeit für die vorgegebene Straße St zu bestimmen.
Die Tabelle I ist nur ein Beispiel einer maßstabsabhängigen Prioritätskartenanzeige M, die zum Beschränken der Komplexität (und zum Maximalmachen der Verwendbarkeit für den Fahrer) der Kartenanzeige M in dem Fahrzeug V ausgestaltet ist.

V. Software-Sustem

A. Gesamt - Computerprogrammstruktur

Die Fig. 7A-7C zeigen drei Blockdiagramme, welche zusammen eine Gesamt-Computerprogrammstruktur bilden, die durch das System 10 verwendet wird. Fig. 7A bezeichnet ein Hauptprogramm, wobei Fig. 78-7C Unterbrechungsprogramme zeigen. Das Hauptprogramm der Fig. 7A berechnet die Kartenanzeige M und die Nicht-Kartenanzeige D für den Monitor 38, wie nachfolgend detailliert beschrieben wird. Das Unterbrechungsprogramm der Fig. 78 wird zum Aktualisieren des Monitors 38 und zum Vorsehen einer Bedienerschnittstelle über das Konsolenmittel 46 verwendet. Das Unterbrechungsprogramm der Fig. 7C ist ein Programm, welches einen Fahrzeugnavigationsalgorithmus durchführt, von welchem ein Beispiel detailliert als Teil einer ebenfalls anhängigen Patentanmeldung des Anmelders der vorliegenden Erfindung mit der Seriennummer 618,041, angemeldet am 7. Juni 1984, beschrieben ist. Das Fahrzeugnavigationsprogramm der Fig. 7C unterbricht das Hauptprogramm der Fig. 7A ungefähr einmal pro Sekunde und berechnet die momentane Position des Fahrzeugs V und andere Navigationsparameter, wie in der weiteren Patentanmeldung beschrieben. Das Navigationsprogramm Fig. 7C sieht dann für das Hauptprogramm der Fig. 7A Eingabedaten vor, welche die momentane Position (Xv, Yv) für das Symbol
Sv und die Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs V identifizieren. Diese Eingabedaten werden, wie weiter beschrieben wird, dazu verwendet, dem Hauptprogramm die Berechnung der Kartenanzeige M zu ermöglichen. Obgleich angenommen wird, daß ein detailliertes Verständnis des Fahrzeugnavigationsprogramms für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich ist, wird dennoch die oben angegebene, ebenfalls anhängige Anmeldung mit Seriennummer 618,041 in ihrer Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
Die Daten bezüglich der Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs V können aus dem Auslesungen des Sensors 28 erhalten werden. Wenn jedoch das Navigationsprogramm der Fig. 7C bestimmt, daß das Fahrzeug V auf einer Straße St ist, dann kcnnen, wie wiederum detailliert in der vorangehend erwähnten, ebenfalls anhängigen Patentanmeldung beschrieben, die Identifikation oder der Name der Straße St und die XY-Koordinatendaten der Endpunkte EP des bestimmten Segments S (siehe Fig. 6A) dieser Straße St, auf welcher das Fahrzeug V fährt, zu dem Hauptprogramm der Fig. 7A geleitet werden. Letzteres kann dann diese Eingabedaten zum Berechnen einer Kartenorientierung HM aus der Straßenrichtung Hs, welche aus derartigen XY-Steuerkoordinatendaten abgeleitet wird, verwenden, wobei Hs Hv, So daß kleine Änderungen in den Sensorerfassungswerten von dem Sensor 38, welche Hv ändern könnten, die Kartenorientierung HM nicht verändern.
Die Straßenrichtung Hs kann aus den Segmentkoordinatendaten von EP&sub1; (X&sub1;Y&sub1;) und von EP&sub2; (X&sub2;Y&sub2;) des Segments S abgeleitet werden als:
Hs = arc tan (Y&sub2;-Y&sub1;)/(X&sub2;-X&sub1;) (5)
worin bestimmt worden ist, daß das Fahrzeug V sich in der Richtung von EP&sub1; nach EP&sub2; bewegt.

B. Hauptprogramm

Die Fig. 8 ist ein Flußdiagramm des Gesamt-Hauptprogramms der Fig. 7A. Zunächst bestimmt der Computer 12 den ANZEIGE- STATUS des Systems 10 (Block 8A), wie in Fig. 8A beschrieben. Der ANZEIGESTATUS gibt eine Abfolge von Fahrzuständen (bewegend oder nicht bewegend) oder Bedienerauswahlen über das Konsolenmittel 44 wieder, welche die Anzeigewiedergabe auf dem Monitor 38 definieren. Beispielsweise kann der Monitor in einem von zwei KARTENANZEIGEZUSTÄNDEN zum Anzeigen der Karte M oder einem NICHT-KARTENANZEIGEZUSTAND zum Anzeigen alphanumerischer Daten sein, wie zum Beispiel dem Index von Straßennamen, welche in Fig. 68 gezeigt sind.
Der Computer 12 testet den ANZEIGEZUSTAND (Block 8B), um zu bestimmen, ob das System 10 in einem KARTENANZEIGEZUSTAND ist. Wenn das System in einem KARTENANZEIGEZUSTAND ist, dann berechnet der Computer 12 die Kartenanzeige M (Block 8C), und dann wird zu dem Block 8A zurückgekehrt. Wenn das System in einem NICHT-KARTENANZEIGEZUSTAND ist, dann berechnet der Computer 12 die NICHT-KARTENANZEIGE D (Block 8D), und die Routine kehrt zu dem Block 8A zurück. Diese Berechnungen führen zu Daten, welche durch das Unterbrechungsprogramm der Fig. 78 zum Erzeugen der Anzeige M oder D verwendet werden.
Die Fig. 8A wird dazu verwendet, die verschiedenen ANZEIGEZUSTÄNDE zu erklären (siehe Block 8A der Fig. 8). Wenn das System zum ersten Mal angeschaltet wird, dann verursacht der Computer 12 einen Einschalt-ZUSTAND A (Nicht-Anzeige), während Anfangskartenanzeigeparameter berechnet werden. Es gibt 3 Parameter, welche sind: (1) die X- und Y-Kartenkoordinaten des Ursprungs des Anzeige-Sichtfensters W (d.h. X&sub0;Y&sub0;), (2) die Kartenorientierung HM des Sichtfensters W und (3) der Maßstabswert Zi des Sichtfensters W. Der Anzeigeursprung ist nicht in der physikalischen Mitte des Monitors 38, sondern wie in ZUSTAND A in Fig. 8A gezeigt, an einem Punkt XoYo, welcher in der X-Richtung zentriert ist und beispielsweise in der Y-Richtung bei 1/3 der Höhe des Monitors 38 liegt. Die Koordinaten (XoYo) definieren, so wie vorher erwähnt, den Punkt auf dem Monitor 38, welcher als der Ursprung für die Positionierung des Koordinatensystems des Anzeige-Sichtfensters W verwendet wird. Diese Position stimmt im allgemeinen (jedoch nicht immer, beispielsweise für nachfolgend beschriebene VERSCHIEBEN-Befehle) mit der momentanen Position (XvYv) des durch das Symbol Sv wiedergegebenen Fahrzeugs V überein. Die Kartenorientierung HM definiert die Kompaßrichtung, welche auf dem Monitor 38 bezüglich des Anzeige-Sichtfensters W vertikal aufrecht steht, und definiert die Orientung des Norden-Pfeils N auf dem Monitor 38. Beispielsweise kann die Kartenorientierung HM für einen gegebenen Rahmen der Kartenanzeige M derart sein, daß die Kompaßrichtung Südwesten nach oben zeigt oder weist.
Während des Einschaltens bestimmt das Hauptprogramm der Fig. 7A die Position (XvYv) des Fahrzeugs V und seine Fahrtrichtung Hv aus alten Werten, die vor dem letzten Abschalten gespeichert worden sind. Diese Daten werden zum Positionieren des Sichtfensters W an dem geeigneten Ort und mit geeigneter Orientierung für die Kartenanzeige M verwendet (d.h. XoYo=XvYv, und die Kartenorientierung, d.h. HM=HV). Zusätzlich wird ein Anfangsmaßstabswert Zi ausgewählt, um die Größe des Sichtfensters W zu definieren. Diese Parameter werden in den Gleichungen (3) und (4) direkt verwendet, um die Kartenanzeige M zu erzeugen. Der Einschalt-ZUSTAND A wird dann automatisch in einen KARTENANZEIGEZUSTAND B verändert, welcher als ein "Mitte-auf-Fahrzeug" ANZEIGEZUSTAND B bezeichnet ist.
In dem ANZEIGEZUSTAND B können, wie in Fig. 8A gezeigt, die Anzeigeparameter (1)-(3), und somit die Kartenanzeige M, sich durch Bewegung des Fahrzeugs V verändern, wie in den Fig. 3A-3G dargestellt, und indem der Fahrzeugfahrer einen Maßstabswert Zi auswählt, wie in Fig. 3H-3J ausgewählt. Wenn das Fahrzeug V sich bewegt, dann berechnet das Navigationsprogramm der Fig. 7C eine neue Position (XvYv), welche zum Definieren der vorangehend beschrieben Parameter verwendet wird. Die neue Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs V und die Straße St, auf welcher das Fahrzeug V sich befindet, werden zum Berechnen von MM verwendet, wobei:
HM = Hv, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug V auf keiner Straße St ist, wie in der vorangehend erwähnten ebenfalls anhängigen Anmeldung beschrieben,
HM = Hs, wenn bestimmt wird, daß das Fahrzeug V auf einer Straße St ist, wobei Hs als die Richtung der Straße St berechnet wird und Hs Hv; siehe Gleichung (5).
Ferner kann ein Maßstabswert Zi durch Erzeugen eines geeigneten MAßSTABSBEFEHLS (EIN oder AUS) über die Knöpfe 76 auf dem Konsolenmittel 44 geändert werden.
Der ANZEIGEZUSTAND B wird automatisch in einen ANZEIGEZUSTAND C ("Fahrzeug angehalten") verändert, wenn das Fahrzeug V angehalten wird, was beispielsweise durch das Navigationsprogramm der Fig. 7C bestimmt werden kann, das den durch das Fahrzeug V zurückgelegten Weg berechnet. In KARTENANZEIGEZUSTAND C kann, zusätzlich zu MAßSTABSBEFEHLE EIN oder AUS, der Bediener Befehle über die Knöpfe 46 eingeben, um zu bewirken, daß die Kartenanzeige M ein AUFWÄRTSVERSCHIEBEN, ABWÄRTSVERSCHIEBEN, LINKSVERSCHIEBEN und RECHTSVERSCHIEBEN durchführt. Jeder VERSCHIEBEN-Befehl führt dazu, daß der Computer 12 einen neuen Ursprung (XoYo) eines neuen Anzeige-Sichtfensters W gemäß nachfolgenden Gleichungen (6) und mit Bezug auf die Fig. 8A-1 berechnet, welche das Ergebnis eines RECHTSVERSCHIEBEN-Befehls (gestrichelte Linien) und eines ABWÄRTSVERSCHIEBEN-Befehls (gepunktete Linien) darstellt:

RECHTSVERSCHIEBEN

Xo(neu) = Xo(alt) + hi/4 . cos (HM-90º) (6-1)
Yo(neu) = Yo(alt) + hi/4 . sin (HM-90º)

LINKSVERSCHIEBEN

Xo(neu) = Xo(alt) - hi/4 . cos (HM-90º) (6-2)
Yo(neu) = Yo(alt) - hi/4 . sin (HM-90º)

ABWÄRTSVBRSCHIEBEN

Xo(neu) = Xo(alt) + hi/4 . sin (HM-90º) (6-3)
Yo(neu) = Yo(alt) - hi/4 . cos (HM-90º)

AUFWARTSVERESCHIEBEN

Xo(neu) = Xo(alt) - hi/4 . sin (HM-90º) (6-4)
Yo(neu) = Yo(alt) + hi/4 . cos (HM-90º)
worin hi = Höhe des Sichtfensters Wi.
Dies führt zu einer Verschiebung oder Translation des Kartenanzeige-Sichtfensters W entweder in X' oder Y' um einen Betrag, welcher proportional zu dem momentanen Maßstabswert Zi ist, wie durch den Vergleich der Fig. 8A-1 mit dem Maßstabswert Zi und einer vergleichbaren Fig. 8A-2 gezeigt, die einen Maßstabswert Zi+1 auf weist. Jedes Drücken eines VERSCHIEBEN-Knopfes 46 wird eine Gleichungen 6-1 bis 6-4 aktivieren. Mehrere VERSCHIEBEN-Befehle sind möglich. In diesem Beispiel ändert jeder VERSCHIEBEN-Befehl das Sichtfenster W um 25% in der Höhenabmessung h. Andere Ausführungsformen könnten feste oder variable Prozentsätze verwenden.
Durch sequentielle MAßSTAB- und VERSCHIEBEN-Befehle kann der Bediener ein Fenster V von irgendeinem Teil des Kartenbereichs MA mit irgendeinem Maßstabswert Zi sehen. Als Folge der Verwendung der VERSCHIEBEN-Befehle ist es möglich, daß das Fahrzeug Svnicht länger an der Anzeigemitte (XoYo) erscheint; siehe beispielsweise RECHTSVERSCHIEBEN in Fig. 8A-2. Der Computer 10 berechnet jedoch die Koordinaten XvYv der momentanen Fahrzeugposition. Somit wird durch Drücken eines weiteren Knopfs 46, welcher beispielsweise MITTE genannt ist, das Anzeigefenster durch Verwendung von XvYv in den Gleichungen (3) und (4), um das Sichtfenster W auf der Fahrzeugposition (XvYv) zu zentrieren, wieder derart verschoben, daß das Fahrzeugsymbol Sv an der Anzeigemittel (XoYo) erscheint.
Im ANZEIGEZUSTAND C der Fig. 8A kann ein NORDEN-OBEN-Befehl eingegeben werden, um eine "Norden-Oben"-Kartenorientierung HM auszuwählen, was dazu führt, daß die Kartenorientierung HM auf die tatsächliche Norden-Richtung gesetzt wird. In dieser Norden-Oben-Kartenorientierung werden MM = 90º oder der Norden und das Fahrzeugsymbol Sv auf der Kartenanzeige M entsprechend der Fahrzeugfahrtrichtung Hv gedreht. Die Norden-Oben-Kartenorientierung HM kann auf eine Fahrtrichtung-Oben-Kartenorientierung HM zurückgesetzt werden, indem ein FAHRTRICHTUNG-OBEN-Befehl eingegeben wird, durch welchen das Symbol Sv nach oben weist und die Kartenanzeige M sich geeignet dreht. Die Fahrtrichtung-Oben- und Norden- Oben-Anzeige-Sichtfenster W sind in Fig. 8B gezeigt. Die sich ergebenden Kartenanzeigen M sind jeweils in den Fig. 8B-1 und 8B-2 gezeigt. Der Computer 12 wechselt zwischen der Fahrtrichtung-Oben- und der Norden-Oben-Kartenanzeige M, indem Endpunkte EP gemäß Gleichungen (3) und (4) neu berechnet werden und indem HM auf Hv für die Fahrtrichtung- Oben-Anzeige oder auf 90º für die Norden-Oben-Anzeige verändert wird. Wenn in dem ANZEIGEZUSTAND C das Fahrzeug V sich bewegen sollte, dann kehrt das System 10 automatisch zu dem Mitte-auf-Fahrzeug-ANZEIGEZUSTAND B zurück. Diese Bewegung wird bestimmt, wenn der Abstand zwischen der momentanen Fahrzeugposition XvYv und der Fahrzeugposition XvYv, welche gespeichert worden ist, als zum ersten Mal in ZUSTAND C eingetreten worden ist, einen Schwellenabstand überschreitet. In entsprechender Weise wird in ANZEIGEZUSTAND C eingetreten, wenn das Fahrzeug sich während einer Schwellenzeitdauer nicht über den Schwellenabstand hinausbewegt hat.
In ANZEIGEZUSTAND C kann der Bediener einen ANZEIGEZUSTAND D aufrufen, um gewünschte Zieldaten einzugeben, wie nachfolgend detailliert beschrieben. In diesem ANZEIGEZUSTAND D sieht der Bediener auf den Monitor 38 und kann durch Niederdrücken geeigneter Knöpfe 46 die Liste von Straßennamen der Karten-Datenbank (siehe Fig. 6B) durchsehen. Wenn einmal ein gewünschtes Ziel ausgewählt worden ist, dann wird automatisch ein neuer Maßstabswert Zi ausgewählt. Dann kehrt der Computer 12 automatisch zu ANZEIGEZUSTAND B mit der momentanen Fahrzeugposition (XvYv) und einer Anzeigerichtung HM zurück, um das Sichtfenster W zu berechnen, so daß sowohl Sd als auch Sv angezeigt werden, das Zielsymbol Sd positioniert wird und die Daten für den zurückzulegenden Abstand DTG berechnet werden.
Somit berechnet mit Bezug auf Fig. 9, welche ein Flußdiagramm ist, das zum Bestimmen des ANZEIGEZUSTANDS (siehe Block A der Fig. 8) verwendet wird, dann, wenn der Bediener einen der Knöpfe 46 gedrückt hat (Block 9A), der Computer 12 einen neuen ANZEIGEZUSTAND (Block 9B). Wenn der Bediener keinen Knopf 46 gedrückt hat (Block 9A), wenn sich jedoch die Parameter, welche die Bewegung des Fahrzeugs anzeigen, verändert haben (Block 9C), dann berechnet der Computer 12 einen neuen ANZEIGEZUSTAND (Block 9B). Wenn derartige Fahrzeugbewegungsparameter sich nicht verändert haben (Block 9C), dann behält der Computer 12 den gleichen ANZEIGEZUSTAND auf dem Monitor 38 bei (Block 9D).
Die Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, welches zum Erklären der Berechnung der Kartenanzeige M (siehe Block 8C) durch den Computer 12 verwendet wird. Zunächst holt der Computer drei Zustandsparameter (Block 10A), welche, wie vorher erwähnt, in eindeutiger Weise das anzuzeigende Kartenanzeige-Sichtfenster W definieren. Aus diesen Parametern werden vier gerade Linien berechnet, welche die Begrenzung des Sichtfensters W definieren. Dann wird die Position des Fahrzeugsymbols Sv bestimmt (Block 10B), was in Fig. 11 weiter beschrieben wird. Zunächst wird die Position des Zielsymbols Sd, wenn eines vorhanden ist, oder ein "Richtung zum Ziel"- DTD-Pfeil (siehe Fig. 12A) zusammen mit den Daten für den zurückzulegenden Abstand DTG berechnet (Block 10C), wie in Verbindung mit Fig. 12 beschrieben. Dann werden die Kartensegmente S innerhalb des Anzeige-Sichtfensters W aus der Karten-Datenbank geholt (Block 10D), was in Verbindung mit Fig. 14 weiter beschrieben wird. Dann berechnet, wie in Verbindung mit Fig. 15 beschrieben, der Computer 12 beruhend auf dem maßstabsabhängigen Prioritätsvergabeschema, welches in Tabelle I gezeigt ist, die Intensitäten der Straßen St (Block 10E), welche innerhalb des Kartenanzeige- Sichtfensters W, das in Block 10D bestimmt wird, liegen. Dann wählt der Computer 12 die Bezeichnungen für die Straßen St des Kartenanzeige-Sichtfensters W aus (Block 10C), wie in Verbindung mit Fig. 16 bis 17 beschrieben. Das Hauptprogramm der Fig. 7A konstruiert dann eine "Kartenanzeigedatei" (Block 10C) aus den Ergebnissen der Blöcke 10A- 10C, welche zum Aktualisieren des Anzeigeprogramms der Fig. 7B verwendet wird, das die Kartenanzeige M zu der Anzeige Hardware ausgibt.
Die Fig. 11 ist ein Flußdiagramm, das zum Erklären der Berechnung der Position und Orientierung des Fahrzeugsymbols Sv auf der Kartenanzeige M verwendet wird (siehe Block 10B). Zunächst werden die Kartenkoordinaten (X'v, Y'v) für das Symbol Sv aus den Basis-Kartenkoordinaten (Xv, Yv) berechnet, welche aus dem Fahrzeugnavigationsalgorithmus der Fig. 7C und der linearen Transformation des Anzeige-Sichtfensters W entnommen werden (Block 11A). Diese Koordinaten (Xv, Yv) werden normalerweise als der Ursprung des Sichtfensters W verwendet (d. h. Xo, Yo = Xv, Yv) (siehe Fig. 8A- ZUSTAND A), und somit ist Sv normalerweise der Ursprung. Die VERSCHIEBEN-Befehle können den Sichtfensterursprung von dem Fahrzeug V wegverschieben, wie vorangehend beschrieben. Daher kann durch die VERSCHIEBEN-Befehle die momentane Fahrzeugposition (X'v, Y'v), d.h. das Symbol Sv, von dem Anzeigeursprung (Xo, Yo) verschoben werden, und möglicherweise nach außerhalb des Sichtfensters W, wie vorangehend erwähnt.
Dann bestimmt der Computer 12, ob das Fahrzeug V innerhalb des Kartenanzeige-Sichtfensters W liegt (Block 11B). Das Fahrzeug V liegt innerhalb des Sichtfensters W, wenn:
- w/2 . 2-1 < X'v < + w/2 . 2-i
und (7)
- 1/3h . 2-i < Y'v < + 2/3h . 2-i
worin:
Xo,Yo die Ursprungskoordinaten des Sichtfensters W sind,
X'v, Y'v die Koordinaten des Fahrzeugs V in dem Sichtfenster-Koordinatensystem sind,
w die Breite des Bildschirms MS in Basiskarten-Maßstabseinheiten ist,
h die Höhe des Bildschirms MS in Basiskarten-Maßstabseinheiten ist, und
2-i der Maßstabsfaktor für den momenten Kartenanzeige-Maßstabswert Zi ist.
Wenn das Fahrzeug V nicht innerehalb des Anzeige-Sichtfensters W liegt, dann wird der Rest der Routine der Fig. 11 umgangen, ansonsten wird die Orientierung oder Fahrtrichtung Hsv des Symbols Sv berechnet (Block 11C). Diese zeigt in Richtung der Oberseite des Bildschirms MS, wenn die Kartenanzeige M in dem Fahrtrichtung-Oben-Modus ist. Wenn jedoch die Kartenanzeige M in dem Norden-Oben-Modus ist, dann wird das Symbol Sv auf dem Bildschirm MS mit der geeigneten wirklichen Fahrtrichtung Hv des Fahrzeugs V orientiert. Dann wird die an der tatsächlichen Fahrzeugposition zentrierte Position des Symbols Sv berechnet und wird zusammen mit den Orientierungsdaten zum Definieren des Fahrzeugsymbols Sv und der Kartenanzeigedatei hinzugefügt (Block 11D).
Die Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, welches zum Erklären der Berechnung der Position des Ziel-Symbols Sd und der Daten für die zurückzulegende Strecke DTG verwendet wird (siehe Block 10C). Zuerst bestimmt der Computer 12, ob ein Zielort durch den Bediener eingegeben worden ist (Block 12A), was nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 13 und Fig. 13A detailliert beschrieben wird. Wenn nicht, dann wird der Rest der Routine der Fig. 12 umgangen.
Wenn Zieldaten eingegeben worden sind, dann hat der Computer 12 die Basiskartenkoordinaten des Zielsymbols (Xd, Yd) bestimmt, wie nachfolgend beschrieben wird. Die Zielanzeigekoordinaten (X'd, Y'd) des Ziel-Symbols Sd werden unter Verwendung der Gleichungen (3) und (4) bestimmt. Der zurückzulegende Weg (DTG) wird aus dem Abstand zwischen dem gewünschten Ziel und der momentanen Position des Fahrzeugs V berechnet (Block 12B), wie durch Gleichung (8) gegeben.
DTG = (Xv-Xd) 2 + (Yv-Yd)² (8)
Der Computer 12 bestimmt dann, ob die Position des Ziel- Symbols Sd innerhalb des Kartenanzeige-Sichtfensters W liegt, das momentan auf dem Bildschirm 38 ist (Block 12C), wobei die Berechnungen dafür mit Bezug auf die Fig. 12A nachfolgend beschrieben sind. Wenn nicht, dann berechnet der Computer 12 einen Richtung-zum-Ziel-Pfeil (DTD) (in Fig. 12A gezeigt), welcher in Richtung des gewünschten Ziels weist, und führt diesen der Kartenanzeigedatei hinzu (Block 12D). Danach fügt der Computer 12 der Kartenanzeigedatei den zurückzulegenden Weg (DTG) von der momentanen Position (Xv, Yv) des Fahrzeugs V zu dem gewünschten Ziel (Xd, Yd) hinzu (Block 12E). Wenn das gewünschte Ziel innerhalb des Kartenanzeige-Sichtfensters W liegt (Block 12C), dann berechnet der Computer 12 die Position des Ziel-Symbols Sd (Block 12F) und DTG (Block 12E) und fügt diese Daten der Kartenanzeigedatei hinzu.
Fig. 12A zeigt zwei Sichtfenster Wi und Wi+1 mit jeweiligen Maßstabswerten Zi und Zi+1 und stellt die Berechnung zum Bestimmen, ob Sd in dem Sichtfenster W liegt, und zum Bestimmen von DTG dar. Die Gleichung (7) wird dazu verwendet, zu bestimmen, ob Sd in dem Sichtfenster liegt, indem (X'v, Y'v) durch (X'd, Y'd) ersetzt wird. In diesem Falle wird der Test für das Sichtfenster Wi mit dem Maßstabswert Zi fehlschlagen (und daher wird der DTG-Pfeil gezeigt) und wird für das Sichtfenster Wi+1 mit dem Maßstabswert Zi+1 erfolgreich sein.
Wie vorher erwähnt, können in dem NICHT-KARTENANZEIGEZUSTAND D Zieldaten angezeigt werden, wie nun mit Bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 13 und die Darstellung der Fig. 13A beschrieben.
Durch Verwenden der Knöpfe 46 zum Zugreifen auf den in Fig. 6D teilweise gezeigten Index und zum Auswählen (d.h. Eingeben) eines Namens des Index aus den gewünschten Straßennamen (Block 13A), werden die diesem Straßennamen zugeordneten Segmente S aus der Karten-Datenbank geholt (Fig. 13B). Dann fordert der Computer 12 den Fahrer dazu auf, diejenige Ziel-Option auszuwählen, die er wünscht (Bestimmung durch Straßenkreuzung oder Bestimmung durch Straßenadresse) (Block 13C). Wenn der Fahrer die Bestimmung durch die Straßenkreuzung durch Niederdrücken eines Knopfs 46 auswählt, dann werden die Indexanzeigen zurückgesetzt, und der Fahrer kann einen zweiten Straßennamen eingeben (Block 13D). Der Computer 12 holt dann aus der Karten-Datenbank die dem Namen zugeordneten Segmente S (Block 13E). Der Computer 12 testet dann jedes Segment S der ersten Straße St bezüglich jedem Segment S der zweiten Straße St, um zu bestimmen, ob irgendein Paar von Segmenten S sich schneidet (Block 13F). Beispielsweise sind in Fig. 13A zwei Straßen St&sub1; und St&sub2; gezeigt. St&sub1; weist fünf Segmente S&sub1;-S&sub5;v und St&sub2; weist drei Segmente S&sub1;-S&sub3; auf. Gemäß der Routine des Blocks 13F nimmt der Computer 12 das erste Segment S&sub1; der Straße St&sub1; und das erste Segment S&sub1; der Straße St&sub2; und bestimmt ihren Schnittpunkt durch Suchen nach dem Schnittpunkt von zwei geraden Linien. Wenn dieser Linienschnittpunkt zwischen den Endpunkten von beiden Segmenten liegt, dann schneiden sich die beiden Segmente (und daher die beiden Straßen), und die Suche ist beendet. Wenn nicht, dann wird S&sub1; von St&sub1; bezüglich nachfolgenden Segmenten von St&sub2; getestet. Wenn immer noch kein Segmentschnittpunkt gefunden wird, dann wird S&sub2; von St&sub1; bezüglich jedem Segment S von St&sub2; getestet, usw. In diesem Falle schneiden S&sub3; von St&sub1; und S&sub2; von St&sub2; sich bei I.
Wenn ein Schnittpunkt I gefunden wird, dann speichert der Computer 12 den Ort des Schnittpunkts als die Ziel-Position (XD, YD) (Block 13G). Wenn kein Schnittpunkt gefunden wird, dann wird kein Ziel berechnet (Block 13H), und es wird aus der Routine ausgetreten, ohne ein Ziel zu spezifizieren.
Wenn der Fahrer die Adreß-Zielort-Option auswählt (Block 13C), indem ein Knopf 46 gedrückt wird, dann wird er oder sie eine numerische Adresse eingeben (Block 13I). Diese Adresse wird bezüglich der Adreßfelddaten getestet, welche der bezeichneten Straße zugeordnet sind, um zu sehen, ob die Adreßzahl zwischen zwei Adreßzahlen liegt (d.h. durch diese begrenzt ist), die zwei Segmentendpunkten EP zugeordnet sind (Block 13J). Wenn nicht, dann wird kein Ziel berechnet (Block 13K), und es wird aus der Routine ausgetreten, ohne eines zu spezifizieren. Wenn sie begrenzt ist, dann wird ein Abstand entlang der Straße St zwischen den begrenzenden Endpunkten EP als die lineare Interpolation (gemäß der Straßenweglänge) der numerischen Adresse berechnet (Block 13L). Dieser Punkt wird als die Ziel-Position (Xd, Yd) gespeichert (Block 13M).
Wenn die Position des Ziel-Symbols (Xd, Yd) einmal gespeichert worden ist (Block 13G oder 13M), dann berechnet der Computer 12 den Maßstabswert Zi (Block 13N), um den kleinsten Bereich zum Anzeigen sowohl des auf dem Monitor 38 zentrierten Fahrzeugs V als auch des Ziel-Symbols Sd zu zeigen. Dies wird in der folgenden Art und Weise unter Hilfe der Fig. 13B erreicht. Die Fahrzeugposition (Xv, Yv) und die Fahrtrichtung Hv werden zum Spezifizieren des Ursprungs des Sichtfensters W und der Orientierung von dessen Achsen verwendet. Dies definiert die Anzeigeachsen X' und Y'. Der Abstand zwischen Sd und Sv (der zurückzulegende Weg) kann in seine orthogonalen Komponenten ΔX' und ΔY' zerlegt werden, wie in Fig. 13B gezeigt. Die Länge w/2 . 2-1 definiert die Länge von Sv, die in dem Sichtfenster W gesehen werden kann, für den Maßstabswert Zi Beginnend mit dem kleinsten W&sub0; (d.h. dem Maßstabswert Z&sub0;), wird diese Länge berechnet und mit ΔX' verglichen, bis der erste Maßstabswert gefunden ist, so daß dessen Länge größer ist als ΔX' (und somit in dem Sichtfenster W liegt). In gleicher Weise wird eine Höhenberechnung mit ΔY' verglichen, bis ein Maßstabswert gefunden ist, so daß der Höhenwert größer als ΔY' ist. Das Minimum der beiden so berechneten Maßstabswerte definiert den geeigneten Maßstabswert.
Die Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das zum Erklären der Verarbeitung der geeigneten Segmente S (siehe Block 10D) zum Erzeugen der Kartenanzeige M in dem Sichtfenster W verwendet wird. Zunächst holt der Computer 12 die geradlinigen Grenzen des Kartenanzeige-Sichtfensters W, die in dem Block 10A beruhend auf den Parametern (1) - (3) berechnet worden sind (Block 14A). Dann holt der Computer 12 ein Segment S aus der Karten-Datenbank (Block 14B). Der Computer 12 berechnet dann die XY-Anzeigekoordinaten von dem Segment S und testet, um zu sehen, ob das Segment S vollständig oder teilweise innerhalb des Sichtfensters W liegt (Block 14C).
Dieser letztere Test kann mit Hilfe von Fig. 14A erklärt werden. Ein Sichtfenster W (fester Kasten aus vier Grenzlinien) ist in dem Kartenbereich MA und dem Basiskarten-Koordinatensystem X, Y gezeigt. Wie vorher erwähnt, sind vier gerade Linien vorhanden, welche die Ränder des Sichtfensters definieren. Ferner sind in Fig. 14a Segmente S&sub1;-S&sub4; gezeigt. Jedes ist durch seine Endpunkte EP&sub1; und EP&sub2; definiert. Jedes gerade Liniensegment S&sub1;-S&sub4; wird wie folgt getestet, um zu bestimmen, ob es irgendeine der die Fenstergrenzen definierenden geraden Linien schneidet.
Für ein Segment S berechnet der Computer 12 die vier Schnittpunkte der Segmentlinie und der vier Grenzlinien (Segmentlinien parallel zu den Grenzlinien haben entweder zwei oder eine unendliche Anzahl an Schnittpunkten). Wenn das Segment S eine oder mehrere gerade Linien schneidet, welche die Grenzen des Fensters W definieren, dann liegt das Segment S teilweise in dem Sichtfenster W und wird für die weitere Bearbeitung beibehalten. Dies ist für das Segment S&sub1; der Fall, welches einen derartigen Schnittpunkt aufweist, sowie für das Segment S&sub2;, welches zwei derartige Schnittpunkte aufweist.
Die Segmente S&sub3; und S&sub4; schneiden keine der Grenzlinien des Fensters W. In diesem Fall wird ein Test durchgeführt, um zu sehen, ob beide Endpunkte EP auf der gleichen Seite von jedem Satz von parallelen Linien sind. Wenn dies der Fall ist, wie bei dem Segment S&sub3;, dann liegt das Segment nicht in dem Sichtfenster W und wird weggelassen. Ist dies nicht der Fall, wie bei dem Segment 54, dann liegt das Segment vollständig innerhalb des Sichtfensters W und wird für die weitere Verarbeitung beibehalten.
Für die Segmente S, welche den Sichtfenstertest erfolgreich durchlaufen (Block 14C), werden die Segmente S, wie nachfolgend beschrieben, zur Anpassung an die Sichtfenstergrenze abgeschnitten (Block 14D).
Segmente S, die vollständig innerhalb des Sichtfensters W liegen (z.B. S&sub4; in Fig. 14A), werden direkt zum Erzeugen der Kartenanzeigendatei verwendet. Für diejenigen Segmente S, welche die Grenze des Sichtfensters schneiden (z.B. S&sub1; in Fig. 14A) wird ein neuer Endpunkt (EP'&sub1;) am Schnittpunkt berechnet, und das Segment S&sub1; wird abgeschnitten oder verkürzt, um S'&sub1; an die Fenstergrenze anzupassen. Für diejenigen Segmente S, welche zwei Grenzen des Sichtfensters W schneiden (z.B. S&sub2; in Fig. 14A), werden zwei neue Endpunkte (EP'&sub1;, EP'&sub2;) berechnet, und S&sub2; wird auf S'&sub2; zur Anpassung an die Fenstergrenze abgeschnitten. Die sich ergebenden XY- Anzeigekoordinaten der Segmente S werden dann unter Verwendung der Gleichung (3) und (4) linear transformiert (Block 14E) und zum Erzeugen der Kartenanzeigedatei verwendet, wie nachfolgend beschrieben. Nachdem ein Segment S entweder weggelassen worden ist (Block 14E) oder transformiert worden ist (Block 14E), wird ein Test durchgeführt, ob dies das letzte Segment S war (Block 14F). Wenn nicht, dann wird ein weiteres Segment S geholt (Block 14B), und die Routine wird wiederholt, bis alle Segmente S getestet worden sind.
Die Fig. 15 ist ein Flußdiagramm zum Erklären der Berechnung der Anzeigeintensitäten der Straßen St gemäß dem in Tabelle I zusammengefaßten maßstabsabhängigen Prioritätsvergabeschema (siehe Block 10E). Zunächst wird für ein gegebenes Segment S der entsprechende Prioritätscode aus der Karten-Datenbank geholt (Block 15A). Dann wird die Intensität der entsprechenden Straße St über die Nachschlagprozedur für den momentanen Maßstabswert Zi aus der Tabelle I bestimmt (Block 15B). Diese Intensität wird der Anzeigedatei derart hinzugefügt, um das Anzeigemittel zum Anzeigen der gegebenen Straße St mit der ausgewählten Intensität anzuweisen (Block 15C). Dann wird, wenn dies nicht das letzte Segment S war, dessen Anzeigeintensität zu bestimmen ist (Block 15D), zum Block 15A zurückgekehrt. Ansonsten ist die Routine beendet.
Die Fig. 16 zeigt ein Flußdiagramm zum Auswählen der Straßenbezeichnungen (siehe Block 10C). Zunächst werden die Straßen St innerhalb des Kartenanzeige-Sichtfensters W in einer bestimmten Reihenfolge (Block 16A) gemäß einem bestimmten Anordnungsschema angeordnet. Ein Beispiel eines Anordnungsschemas wird nun in Verbindung mit Fig. 17 beschrieben.
Eine Straße St in dem Sichtfenster W wird geholt (Block 17A) . Diese Straße St wird getestet, um zu sehen, ob sie einen Namen aufweist (Block 17B). Einige Straßen, wie zum Beispiel Autobahnabfahrten, haben keinen Namen. Wenn die geholte Straße keinen Namen aufweist, dann wird sie nicht bezeichnet. Die Straße St wird für die Anordnung nicht gezählt, wie nachfolgend beschrieben, und die Steuerung geht zum Holen der nächsten Straße St. Wenn sie einen Namen aufweist (Block 17B), dann wird die Gesamtstraßenlänge innerhalb des Sichtfensters W berechnet (Block 17C) und wie in Fig. 17A gezeigt. Wenn die geholte Straße St nicht lang genug zum Bezeichnen ist (Block 17D), dann wird die Straße für das Anordnen nicht gezählt, und die Steuerung geht zum Holen der nächsten Straße St.
Wenn die geholte Straße lang genug für die Zuordnung einer Bezeichnung ist, dann wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob diese Straße die Straße ist, auf welcher das Fahrzeug V momentan ist (Block 17D), indem beispielsweise ihr Name mit demjenigen, der durch das Navigationsprogramm der Fig. 7C gegeben ist, verglichen wird. Wenn dies der Fall ist, dann wird dieser Straße ein Wert von 300 zugeordnet, und die Steuerung geht zum Holen der nächsten Straße St.
Wenn die geholte Straße nicht die Straße ist, auf welcher das Fahrzeug V ist, dann wird ein Test durchgeführt, um zu sehen, ob das Fahrzeug V möglicherweise diese Straße kreuzt, wenn es bei seiner momentanen Fahrtrichtung bleibt (Block 17G). Dieser Test wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 178 beschrieben.
Die Fig. 17b zeigt ein Beispiel eines Sichtfensters W, der auf dessen Kartenanzeige vorhandenen Straßen St, des Fahrzeugsymbols Sv und der Sichtfenster-Koordinatenachsen X', Y'. Zusätzlich sind zwei Fahrzeugtestlinien TL (gestrichelte Linien, welche in Fig. 17B gezeigt sind, jedoch auf dem Bildschirm MS nicht gezeigt sind), über der X'-Achse auf jeder Seite des Fahrzeugsymbols Sv gezogen. Wenn irgendein Segment S einer Straße St eine dieser geraden Testlinien TL schneidet, dann wird bestimmt, daß das Fahrzeug V wahrscheinlich diese Straße kreuzt, wenn es sich bewegt. Wenn die Straße St nur eine Testlinie TL schneidet, dann wird die Y'-Koordinate des Endpunkts innerhalb der Testlinie TL genommen, um einen Abstand zu berechnen (d.h. D&sub3; in Fig. 17B). Wenn die Straße St beide Testlinien TL kreuzt, dann wird die Y'-Koordinate des Schnittpunkts der Straße mit der Y'-Achse zum Berechnen des Abstands genommen (d.h. D&sub4; in Fig. 17B).
In dem Beispiel der Fig. 17B schneidet die Straße St&sub1; die vertikalen Testlinien TL nicht. Die Straße St&sub2; ist vor dem Fahrzeug V, schneidet jedoch keine der beiden Testlinien TL. Die Straße St&sub3; schneidet eine Testlinie TL, und ein Abstand D&sub3; wird berechnet. Die Straße St&sub4; schneidet beide, und der Abstand D&sub4; wird berechnet.
Wenn bestimmt wird, daß die Straße St einen Schnittpunkt aufweist, dann wird der Abstand zwischen diesem Schnittpunkt und dem Fahrzeug V berechnet (Block 17H), wie in Fig. 17B gezeigt. Eine Liste dieser Straßen St und derartiger Abstände wird für die weitere Verarbeitung gehalten (Block 17I) (siehe Blöcke 17N, 17O, 17P, 17Q). Die Steuerung geht dann zum Holen der nächsten Straße St.
Straßen St, welchen noch kein Wert zugeordnet worden ist, oder welche ausgeschieden sind, werden getestet, um zu bestimmen, ob sie vor dem Fahrzeug V liegen. Dies wird durchgeführt, indem getestet wird, ob irgendein Endpunkt EP vor dem Fahrzeug V liegt, d.h. einen Y'-Wert aufweist, der größer als null ist, bei der Fahrtrichtung-Oben-Anzeige (Block 17J). Wenn die Straße St vor dem Fahrzeug V ist, dann wird der Straße St ein Wert von 400 plus der Straßenpriorität gegeben (Block 17K). (Eine Zahl von 1 bis 16, welche die Straßenpriorität definiert, wobei 1 die wichtigste Autobahn ist und 16 die unwichtigste Straße ist.) Die Steuerung geht dann zum Holen der nächsten Straße. Wenn bestimmt worden ist, daß die Straße St nicht vor dem Fahrzeug V ist, dann wird der Straße ein Wert von 400 plus der Straßenpriorität plus 0,5 gegeben (Block 17L). Die Steuerung geht dann zum Holen der nächsten Straße.
Jedesmal dann, wenn die Steuerung zum Holen der nächsten Straße St geht, wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob dies die letzte Straße ist (Block 17M). Wenn nicht, dann wird die nächste Straße St geholt (Block 17A). Wenn es die letzte Straße St ist, dann wird die Liste von wahrscheinlich kreuzenden Straßen St (aus dem obigen Block 17I) nach dem Abstand geordnet. Die dem Fahrzeug V am nächsten liegende Straße St erhält einen Wert von 100 (Block 17O), die zweitnächste Straße St erhält einen Wert von 200 (Block 17P), und die verbleibenden Straßen St auf der Schnittpunkt-Liste erhalten einen Wert von 400 plus der Straßenprioritätskategorie (Block 17Q). Schließlich wird die Liste aller mit Werten versehenen Straßen gemäß dem numerischen Wert geordnet, wobei der geringste Wert die höchste Ordnung erhält (Block 17R). Wenn zwei oder mehr Straßen St den gleichen numerischen Wert aufweisen, dann wird derjenigen Straße mit der längsten Gesamtstraßenlänge, wie im Block 17C berechnet, die höchste Ordnung gegeben.
Wenn man sich wieder der Fig. 16 zuwendet, so werden, nachdem sie einmal so geordnet worden sind, die Straßen St einzeln in Reihenfolge geholt (Straße mit nächsthöchster Ordnung) (Block 16B), um zu bestimmen, ob die Straße auf dem Monitor 18 bezeichnet werden kann. Jede Straße St umfaßt ein oder mehrere gerade Liniensegmente S, wie vorangehend beschrieben. Diese Segmente S werden ferner verringert, wenn zwei oder mehrere verbindende Segmente S einen Unterschied in ihren Orientierungen aufweisen, der kleiner als eine Schwelle ist (siehe Fig. 18A, z.B. S&sub1; und S&sub2;) Die sich ergebenden Segmente S werden gemäß ihrer Länge geordnet, wobei das längste Segment S die höchste Ordnung erhält (Block 16C). Wenn diese Straße St in dem vorhergehenden Rahmen bezeichnet war, dann wird dem Segment S, welches bezeichnet war, in der Ordnung die höchste Position gegeben. Alle Segmente S, die kürzer als eine Schwellenlänge sind, sind zu kurz zum Bezeichnen und werden aus der Liste weggelassen.
Für die momentane Straße St wird das Segment S mit der nächsthöchsten Ordnung geholt (Block 16D). Eine provisorische Bezeichnungsposition wird in der folgenden Art und Weise berechnet (Block 16E). Zunächst wird, wenn dieses Segment im letzten Rahmen bezeichnet war, die gleiche Bezeichnungsposition bezüglich den Endpunkten EP des Segments S verwendet. Wenn an diesem Segment S keine Bezeichnung war, dann wird eine provisorische Position bestimmt, indem ein Versatz von dem VON-Endpunkt EP (siehe Fig. 4) berechnet wird und die Straßenfahrtrichtung Hs zum Berechnen der Bezeichnungsorientierung verwendet wird.
Die Bezeichnung wird dann getestet, um zu sehen, ob sie mit einer bereits fertiggestellten Bezeichnung kollidiert (diese überschreibt) oder ob sie sich mit einer Grenze des Sichtfensters W schneidet (Block 16F). Dieser Kollisionstest wird nun mit Bezug auf Fig. 18B beschrieben. Ein Kollisionsgitter CG ist ein zweidimensionales Speicherfeld, welches den Monitor 38 in Zellen C unterteilt. Am Beginn der Bezeichnungsroutine sind alle Zellen C leer. Wenn eine Bezeichnungsposition fertiggestellt ist, dann wird jede Zelle C, die einen Teil der Bezeichnung enthält, gesetzt (durch gestrichelte Bereiche in Fig. 18B um die Bezeichnung "LAWRENCE" herum). Wenn eine provisorische Bezeichnungsposition, wie zum Beispiel "TASMAN", berechnet wird, dann werden die Zellen C, die diese einnehmen würde, getestet.
Wenn irgendeine der Zellen C gesetzt ist (bereits besetzt), dann tritt eine Kollision auf, und die provisorische Bezeichnung der Position ist falsch (Block 16F).
Die Routine sucht dann die letztmögliche Kollisionszelle C (Block 16G) und bestimmt, ob das momentane Segment S hinter dieser letzten Kollisionszelle C ausreichend Länge aufweist, um die Bezeichnung anzuordnen, siehe Fig. 18C. Wenn das Segment S nicht bezeichnet werden kann, dann wird ein Test durchgeführt, um zu sehen, ob dies das letzte Segment S war (Block 16H). Wenn nicht, dann wird das Segment S mit der nächsten Ordnung geholt (Block 16D). Wenn es das letzte Segment S ist, dann wird diese Straße nicht bezeichnet, und es wird ein Test durchgeführt, ob dies die Straße St mit der letzten Ordnung ist (Block 16I). Wenn es nicht die letzte ist, dann wird die Straße St mit der nächsten Ordnung geholt (Block 16B).
In diesem Verfahren ist, wenn festgestellt wird, daß eine provisorische Bezeichnung nicht mit irgendwelchen fertiggestellten Bezeichnungen kollidiert (Block 16F), diese Bezeichnung selbst bereits fertig. Zunächst werden die Bezeichnungen, deren Position und ihre Orientierung der Anzeigedatei hinzugefügt (Block 16J). Dann werden die Zellen C, welche diese einnimmt, in dem Kollisionsgitter CG gesetzt (Block 16K). Dann wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob dies die N-te fertiggestellte Bezeichnung war, wobei beispielsweise N=5 (Block 16L). Wenn dies nicht die N-te Bezeichnung war, dann wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob es die letzte Straße St war (Block 16I). Wenn es die N-te Bezeichnung war (Block 16L) oder wenn die Ordnungsliste der Straßen bereits erschöpft ist (Block 16I), dann endet die Routine durch Auf zeichnen der Orte der fertiggestellten Bezeichnungen zur Verwendung in Ordnungssegmenten S in der nächste Szene (Block 16M) (wie in Block 16C beschrieben), und schließlich wird das Kollisionsgitter CG gelöscht und ist zum erneuten Starten des Verfahrens fertig (Block 16N).
Die durch die vorangehend beschriebenen verschiedenen Routinen erzeugte Kartenanzeigedatei enthält all die Vektorund Intensitätsbefehle, um der Hardware-Vektor-Generatorkarte 40 das Erzeugen der Kartenanzeige M zu ermöglichen. Wenn die Kartenanzeigedatei fertig ist, dann wird sie durch die Karte 40 dazu verwendet, den Monitor 38 durch die Software der Fig. 7B kontinuierlich zu aktualisieren. Gleichzeitg erzeugt das Hauptprogramm der Fig. 7A eine neue und separate Anzeigedatei. Wenn diese einmal fertig ist, dann wird sie durch das Programm der Fig. 7B dazu verwendet, einen anderen Rahmen anzuzeigen, wodurch die sich ändernde oder bewegende Kartenanzeige erzeugt wird.

C. Programm-Codelisten

Assemblersprachen-Codelisten wichtiger Aspekte der Anzeige- Erfindung, welche durch den vorangehend erwähnten IBM-PC durchgeführt werden können, sind als Teil dieser Beschreibung in Form von Computerausdrucken enthalten. Der Titel, die Operation und der allgemeine Inhalt dieser Assemblersprachen-Codelisten sind wie folgt
(1) box_clip - Diese Routine schneidet Segmente S an den Anzeigefenstergrenzen ab und bestimmt, ob das Segment S die Testlinien TL schneidet.
(2) cal_cntr - Diese Routine berechnet das Zentrum (X&sub0;, Y&sub0;) der Kartenanzeige M.
(3) col_test - Diese Routine testet, um zu sehen, ob eine provisorische Position für eine Bezeichnung mit einer bereits fertiggestellten Bezeichnung kollidiert, oder ob sie die Grenze des Sichtfensters W schneidet.
(4) cross_st - Diese Routine berechnet den Schnittpunkt zweier Straßen St.
(5) dsp_blk - Diese Routine berechnet die Gesamtlänge von Straßen St innerhalb des Sichtfensters W und bestimmt die beiden dem Fahrzeug V nächstliegenden Querstraßen.
(6) dsp_map - Diese Routine positioniert das Fahrzeugsymbol Sv und das Zielsymbol Sd und berechnet die Kartenanzeigedatei.
(7) dsp_name - Diese Routine fügt der Anzeigedatei eine Bezeichnung hinzu und aktualisiert das Kollisionsgitter CG.
(8) dsp_strt - Diese Routine verarbeitet die geeigneten Segmente S einer Straße St, um die Kartenanzeige M zu erzeugen.
(9) get_pos - Diese Routine holt drei Zustandsparameter, welche das Kartenanzeige-Sichtfenster W definieren.
(10) index - Diese Routine manipuliert den Index der Straßen St.
(11) lb_map - Diese Routine wählt die zu bezeichnenden Straßen St aus.
(12) lb_segmt - Diese Routine positioniert eine Bezeichnung für eine Straße St entlang einem Segment S.
(13) lb_strt - Diese Routine teilt einer Straße St eine Bezeichnung zu.
(14) map-rd - Diese Routine bestimmt, ob der Fahrzeugfahrer über Knöpfe 46 Befehle eingegeben hat und berechnet einen neuen Ursprung (Xo,Yo) eines neuen Anzeigesichtfensters W, wenn ein VERSCHIEBEN- Befehl eingegeben worden ist.
(15) prior_lb - Diese Routine positioniert eine Bezeichnung an der gleichen relativen Position, wie bei dem letzten Rahmen.
(16) rt_vectr - Diese Routine führt die Rotation eines Endpunkts EP durch.
(17) selct_st - Diese Routine wählt Straßennamen für den Index aus und holt Straßensegmente S.
(18) set_zoom - Diese Routine setzt den Anzeigemaßstabswert Zi und berechnet das Anzeige- Sichtfenster W.
(19) srt-strt - Diese Routine ordnet die Segmente S gemäß ihrer Länge.

IV. Zusammenfassung

Die vorliegende Erfindung liefert eine Karte und zugeordnete Navigationsinformation für einen Fahrer (oder Passagier) eines Fahrzeugs. Diese Navigationshilfe ermöglicht es dem Fahrer, mit einem Blick Information zu gewinnen, wodurch es ihm oder ihr möglich wird, während des Fahrens zu navigieren. Die Erfindung, die dies ermöglicht, umfaßt vier Merkmale, umfassend eine sich bewegende Kartenanzeige, welche es ermöglicht, daß die unmittelbare Umgebung des Fahrzeugs mit einer Orientierung angezeigt wird, die an die Orientierung des Fahrzeugs angepaßt ist, ein maßstabsabhängiges Straßenprioritätsvergabeschema, welches die Komplexität der Kartendarbietung reduziert, wodurch es dem Fahrer ermöglicht wird, die Karte mit einem Blick zu verstehen, ein selektives und dynamisches Bezeichnungsschema, welches ferner das Gewinnen von Information aus der Karte mit einem Blick vereinfacht, und eine Index/Ziel-Ort-Technik, welche es dem Fahrer ermöglicht, schnell die Position eines Ziels zu lokalisieren und seinen oder ihren Weg in Richtung auf das Ziel zu in einfacher Weise zu überwachen.
Die vorangehende Offenbarung der Erfindung zeigt lediglich eine Ausführungsform der Erfindung. Viele Parameter und Prozeduren, welche vorangehend beschrieben worden sind, könnten, während sie immer noch die vorliegende Erfindung verkörpern, anders ausgewählt oder durchgeführt werden. Beispiele alternativer Ausführungsformen umfassen:
(1) das Auswählen und Anzeigen von mehr als einem Ziel;
(2) andere Codes in Tabelle I (Prioritätskategorien);
(3) andere feste oder variable Maßstabsfaktoren;
4) andere Hardware;
(5) andere Sensoren, wie zum Beispiel Trägheitsgyroskope, Fluid-Drehratensensoren oder andere Navigationsmittel, wie zum Beispiel terrestrische Radiosignale oder Satellitensignale;
(6) andere Bezeichnungs-Schemata;
(7) präzisere Verfahren zum Berechnen der nächsten Querstraße;
(8) andere VERSCHIEBEN-Paramter;
(9) andere Zieldaten, wie zum Beispiel Landmarken oder derartige spezielle Punkte in der Karten-Datenbank;
(10) andere Verfahren zum Strukturieren der Datenbank für eine effiziente Datenentnahme;
(11) andere Verfahren zum Durchführen der Berechnungen, um die Berechnungseffizienzen zu erhöhen;
(12) die Verwendung von Farben für die Codes der Tabelle I; und
(13) andere ANZEIGEZUSTÄNDE und die Aufteilung von Funktionen in den ANZEIGEZUSTÄNDEN.

Claims

1. Einrichtung zum Anzeige einer Straßenkarte mit ausgewählten Maßstabswerten, welche Karte einem Bereich entspricht, in dem ein Fahrzeug sich bewegen kann, um einen Fahrer beim Navigieren zu unterstützen, umfassend:

a) eine Datenbank für eine gespeicherte Karte, welche Daten, die den Ort von Straßen des Bereichs identifizieren, sowie Daten in der Form eines Codes aufweist, welcher jede Straße als zu einer vorbestimmten Prioritätskategorie gehörend identifiziert,

b) ein Mittel zum Auswählen der Maßstabswerte,

c) ein Mittel, welches auf die Daten anspricht, um bestimmte Straßen der Karte auszuwählen, um in Abhängigkeit von einem ausgewählten Maßstabswert und dem Code anzuzeigen,

d) ein Mittel zum Vorsehen von Eingabedaten, welche den momentanen Ort und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs identifizieren,

dadurch gekennzeichziet,

daß die Datenbank ferner Daten in der Form von Bezeichnungen für Straßen aufweist, und daß die Einrichtung ferner umfaßt:

e) ein Mittel, welches auf die Datenbank-Daten anspricht, um Straßenbezeichnungen zur Anzeige gemäß einem dynamischen Ordnungsschema auszuwählen, welches Straßenbezeichnungen auswählt und diesen Prioritäten zuteilt, um, in Abhängigkeit von den Eingabedaten, welche den momentanen Ort und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs identifizieren, anzuzeigen, wobei das Mittel den Bezeichnungen der bestimmten Straßen Prioritätswerte zuordnet, indem wenigstens:

die Eingabedaten und die Datenbank-Daten verwendet werden, um eine nächste Querstraße vor dem Fahrzeug zu identifizieren, und der Bezeichnung jeder dieser identifizierten Straßen ein Prioritätswert zugeordnet wird, und

die Eingabedaten und die Datenbank-Daten verwendet werden, um die Straße, auf welcher das Fahrzeug fährt, zu identifizieren, und der Bezeichnung jeder dieser identifizierten Straße ein Prioritätswert zugeordnet wird,

f) ein Mittel zum Auswählen bestimmter Straßenbezeichnungen zur Anzeige durch Verwendung der zugeordneten Prioritätswerte, und

g) ein Mittel zum Erzeugen einer Kartenanzeige, welche die bestimmten Straßen und die bestimmten Straßenbezeichnungen zeigt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, worin das Mittel zum Erzeugen einer Kartenanzeige Mittel zum Bestimmen der Intensität der bestimmten Straßen zur Anzeige umfaßt, wobei die Intensität der bestimmten Straßen von dem ausgewählten Maß stabwert und dem Code abhängt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, worin eine Intensität eine Null-Intensität ist, welche keine Anzeige von Straßen des entsprechenden Codes wiedergibt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin das Mittel zum Erzeugen einer Kartenanzeige eine Nachschlagtabelle von Straßen-Prioritätskategorien bezüglich Maßstabswerten umfaßt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, worin die Tabelle Einträge aufweist, welche die Intensität der bestimmten Straßen zur Anzeige identifizieren, wobei die Intensität der Straßen von den Straßen-Prioritätskategorien und den Maßstabswerten abhängt.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Straßen der Karten-Datenbank als Straßensegmente gespeichert sind, welche jeweils Endpunkte aufweisen, und worin das Mittel zum Erzeugen einer Kartenanzeige, welche die bestimmten Straßen und die bestimmten Bezeichnungen für die Straßen zeigt, die Steigungen der Straßensegmente von den die jeweiligen Straßensegmente definierenden Endpunkten berechnet, um die Kartenanzeige vorzusehen.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, worin die bestimmten Bezeichnungen parallel zu den bestimmten Straßensegmenten entsprechend den berechneten Stralensegmentsteigungen angezeigt werden.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, worin die bestimmten Bezeichnungen mit einer Orientierung angezeigt werden, welche einer Orientierung mit der richtigen Seite nach oben am nächsten kommt.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, worin die Größe der angezeigten Bezeichnungen, unabhängig vom Maßstabswert, konstant bleibt.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend:

ein Speichermittel, welches ein zweidimensionales Feld definiert, das Zellen in der Anzeige entspricht,

ein Mittel zum Setzen von Elementen des Speicherfeldes, welche den Anzeigezellen entsprechen, die durch eine Bezeichnung einer für die Anzeige ausgewählten ersten Priorität besetzt sind,

ein Mittel zum Identifizieren der durch eine ausgewählte Bezeichnung geringerer Priorität in ihrer vorgeschlagenen Position zu besetzenden Zellen, und wenn ein entsprechendes Speicherelement gesetzt ist, zum Verhindern der Auswahl der Bezeichnung mit geringerer Priorität zur Anzeige an dieser Position.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Mittel, welches auf die Karten-Datenbank, die Positions- und die Fahrtrichtungsdaten des Fahrzeugs und einen der ausgewählten Maßstabswerte anspricht, um ein Symbol auf der Kartenanzeige für die Position und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu erzeugen, wobei die Kartenanzeige sich in Translation und Rotation in Abhängigkeit von der Bewegung des Fahrzeugs bewegt.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, worin die sich bewegende Karte in Translation und Rotation bewegbar ist, um die Anzeige des Bereichs um die momentane Position des Fahrzeugs herum und bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs orientiert fortzusetzen.

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, worin das Mittel zum Anzeigen der Karte und das Mittel zum Vorsehen eines Fahrzeug-Positionssymbols und einer sich bewegenden Karte Mittel zum Erzeugen eines änderbaren Kartenanzeige-Sichtfensters umfaßt, welches einem gegebenen Abschnitt des Bereichs entspricht, in dem das Fahrzeug sich bewegen kann.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, worin das änderbare Kartenanzeige-Sichtfenster bewegbar ist, wenn das Fahrzeug sich bewegt.

15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, worin das Kartenanzeige-Sichtfenster in Abhängigkeit von dem ausgewählten Maßstabswert in seiner Größe änderbar ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, ferner umfassend ein Mittel zum Vorsehen eines Ziel-Symbols auf der Anzeige, welches ein gewünschtes Ziel anzeigt.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, worin das Mittel zum Vorsehen eines Ziel-Symbols ein Mittel zum Berechnen des Abstands zwischen einem durch das Ziel-Symbol wiedergegebenen gewünschten Ziel und der momentanen Position des Fahrzeugs umfaßt, welche durch das Fahrzeug-Positionssymbol wiedergegeben ist, wobei der Abstand auf der Anzeige angezeigt wird.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, ferner umfassend:

a) eine Datenbank für eine gespeicherte Karte, welche Daten, die den Ort von Straßen des gegebenen Bereichs identifizieren, sowie Daten aufweist, welche das gewünschte Ziel identifizieren, und

b) ein Mittel zum Auswählen eines gewünschten Ziels des Fahrzeugs aus den Daten für das gewünschte Ziel.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, worin die Daten, welche das gewünschte Ziel identifizieren, ferner Straßennamen und Straßenadressen umfassen, welche einer entsprechenden Straße zugeordnet sind, und worin das Mittel zum Auswählen einen Straßennamen und eine Straßenadresse einer gegebenen Straße auswählen kann.

20. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, worin die identifizierenden Daten ferner Straßennamen umfassen und worin das Mittel zum Auswählen zwei Straßennamen auswählen kann, welche sich kreuzenden Straßen entsprechen.

21. Einrichtung nach Anspruch 18, 19 oder 20, ferner umfassend ein Mittel zum Bestimmen, ob das Ziel innerhalb einer momentanen Straßenkartenanzeige liegt.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, worin das Mittel zum Vorsehen eines Ziel-Symbols ein Richtungssymbol vorsieht, welches, anstelle des Ziel-Symbols, die Richtung zu dem gewünschten Ziel anzeigt, wenn das gewünschte Ziel nicht innerhalb der momentanen Kartenanzeige liegt.