Vorrichtung zum Finden von geographischen Zielen und ihre Verwendung.

Zum Finden von geographischen Zielen werden üblicherweise ein Kompaß, Landkarten, Stadtpläne und in jüngster Zeit auch zum Beispiel satellitengestützte Verfahren zur Positionsbesti - mung, wie GPS oder GLONASS verwendet.

Diese neueren Positionsbestimmungsverfahren sind beispiels¬ weise in den Veröffentlichungen von Philip Mattos, "Das Glo- bal-Positioning-System", Design & Elektronik 18 vom 31.08.1993, Seiten 62 bis 66 und von Ivan A. Getting, "The Global Positioning System", IEEE Spectrum, Dezember 1993, Seiten 36 bis 47 näher beschrieben.

Mit dem GPS-System kann ein Benutzer beispielsweise seine ge- naue Position in drei Dimensionen durch die Sendesignale von vier Satelliten bestimmen. Mit Hilfe einer Benutzeruhr wird ein Pseudoabstand zu jedem Satelliten durch Aufzeichnung der Ankunftszeit des jeweiligen Satellitensignals ermittelt, wo¬ bei die vier ermittelten Pseudo-Distanzen zu den jeweiligen Satelliten einen Fehler beinhalten, der unter anderem auf die Ungenauigkeit der Benutzeruhr zurückgeht. Die vier Unbe¬ kannten Länge, Breite, Höhe bezogen auf den Erdmittelpunkt und der Fehler der Benutzeruhr bezogen auf die Systemzeit können durch vier Bestimmungsgleichungen ermittelt werden. Durch Lösung der Gleichungen kann ein Benutzer beispielsweise seine Position bis auf eine Genauigkeit von 15 Metern und die Zeit bis auf eine Genauigkeit von 100 Nanosekunden bestimmen.

Trotz dieser neuen PositionsbestimmungsSysteme sind weiterhin Kompaß und Landkarte erforderlich, um ausgehend von der ak¬ tuellen Position, durch Festlegung des Zielpunktes auf der

Landkarte und durch "Einnorden" der Landkarte eine neue Marschrichtung festzulegen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine Vorrichtung zum Finden bzw. zum Wiederfinden von geogra¬ phischen Zielen anzugeben, die eine dynamische Zielführung ohne Zuhilfenahme von Landkarten oder ähnlichem ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa¬ tentanspruchs 1 gelöst.

Die Patentansprüche 2 bis 9 betreffen vorteilhafte Ausge¬ staltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei eine Aus¬ gestaltung gemäß Anspruch 9 besonders zum Wiederfinden von geographischen Zielen geeignet ist. Ferner betreffen die An- sprüche 10 bis 12 bevorzugte Verwendungen der erfmdungsgema- ßen Vorrichtung.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung naher er¬ läutert . Dabei zeigt

Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Figur 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise der Vorrichtung nach Figur 1

In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemaßen Vorrichtung mit einer Einrichtung 1 zum Empfang und zur Deko- dierung von Sendesignalen, einer Eingabeeinrichtung 2, einer Einrichtung 3 zur Speicherung einer Ausgangspositionsangabe und mindestens einer Zielpositionsangabe, einer Einrichtung 4 zur Speicherung der aktuellen Positionsangabe und einer ak¬ tuellen unmittelbar vorhergehenden Positionsangabe, einer Zentraleinheit 5, einer Zeitbestimmungseinheit 6 und einer Ausgabeeinheit 7 dargestellt.

Hierbei wird in der Einrichtung 1 zum Beispiel aus einem durch eine Antenne A empfangenen GPS-Sendesignal S eine aktu¬ elle Positionsangabe P^ gebildet und in die Einrichtung 4 an die Speicherstelle für die jeweilige aktuelle Positionsangabe abgespeichert. Am Ausgangsort kann die aktuelle Positi¬ onsangabe Pi = P _Q in eine Einrichtung 3 als Ausgangspositi¬ onsangabe PQ und/oder als Zielpositionsangabe P _n gespeichert werden.

Eine bevorzugte Verwendung der Vorrichtung besteht im Wie¬ derfinden eines geographischen Zieles, wobei zu Beginn am wiederzufindenden Ort die Ausgangsposition ermittelt und in der Einrichtung 3 als Zielposition abgespeichert wird.

Die Eingabeeinrichtung 2, liefert mindestens eine Zielposi¬ tionsangabe P _n und weist beispielsweise eine Einheit 21 zur manuellen Eingabe auf. Ferner kann die Eingabeeinrichtung 2 eine Einheit 22 zur bidirektionalen Datenübertragung von Zielpositionen mit einer weiteren derartigen erfindungsgemä- ßen Vorrichtung V aufweisen. Prinzipiell ist auch eine aku¬ stische Eingabe von Zielpositionen denkbar.

Die Einheit 22 kann zum Auffinden eines geographischen Zieles führen das vom Benutzer der weiteren Vorrichtung V bereits aufgesucht wurde und von dem die aktuelle Positionsangabe P_ = P _n in der Einrichtung 3 der Vorrichtung V abgespeichert wurde. Auf diese Weise könnte man also zum Beispiel zu einer Berghütte dynamisch gelenkt werden, deren Koordinaten von Freunden ermittelt wurden, die einige Zeit vorher mit einer entsprechenden weiteren Vorrichtung V diese feststellten.

Die Einrichtung 3 kann derart ausgebildet sein, daß mehrere Zielpositionsangaben speicherbar sind, wobei eine jeweilige Zielposition beispielsweise über die Einheit 21 auswählbar ist.

In der Einrichtung 4 wird die jeweilige aktuelle unmittelbar vorhergehende aktuelle Positionsangabe R_ -_ durch die vor¬ hergehende Positionsangabe gebildet, sobald eine neue aktu¬ elle Positionsangabe vorliegt.

Die Zentraleinheit 5 ermittelt dabei durch Vektordifferenz- bildung fortlaufend aus der aktuellen unmittelbar vorherge¬ henden Positionsangabe P_ -_ und einer jeweiligen Zielpositi¬ onsangabe P _n den jeweiligen aktuellen Zielvektor Pn~ ^p ι-l so- wie fortlaufend aus der aktuellen unmittelbar vorhergehenden Positionsangabe P_ - und der aktuellen Poεitionsangabe P-_ ei nen aktuellen Referenzvektor P_-P_-i- Ein durch den jeweili¬ gen aktuellen Zielvektor und den aktuellen Referenzvektor festgelegter aktueller Winkel W wird dabei an eine Ausgabe- einheit 7 geliefert, die dem Benutzer fortlaufend den aktu¬ ellen Winkel zwischen der zusetzt zwischen zwei Positions¬ messungen zurückgelegten aktuellen Richtung und der Ziel¬ richtung.

Die Zentraleinheit 5 kann dabei zusatzlich eine Entfernung E zwischen aktueller unmittelbar vorhergehender Positionsangab P_ - l und Zielpositionsangabe durch Betragsbildung des zu¬ gehörigen Zielvektors errechnen. Ferner kann die Zentralein¬ heit beispielsweise die aktuelle Hohe H bezogen auf Meeres- hohe aus der aktuellen Positionsangabe P-_ ermitteln. Schließ lich wird bei einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel in der Zen¬ traleinheit 5 aus der aktuellen Positionsangabe P_ und der aktuellen unmittelbar vorhergehenden Positionsangabe P _x -i un der Zeit t zwischen den beiden Positionsbestimmungen eine ak tuelle Fortbewegungsgeschwindigkeit v berechnet.

Die Zeitbestimmungseinheit 6 liefert dabei die Zeit t und kann beispielsweise im Sendesignal S enthaltene Zeitinforma¬ tionen dekodieren und der Zentraleinheit 5 zufuhren.

Mit Hilfe der Ausgabeeinheit 7 kann die Ausgabe des Winkels vorzugsweise durch eine Analoganzeige 71 mit einem Zeiger 8

und einem weiteren Zeiger 9 aber auch über eine akustische Ausgabe 72 oder eine Digitalausgabe 73 erfolgen.

Eine Ausführungsform der analogen Anzeigeeinheit 71 kann da- bei darin bestehen, daß die erste Richtungsmarkierung 8 eine bezüglich der Anzeigeeinheit feste Richtung aufweist und im¬ mer in Richtung des aktuellen Referenzvektors, der der unmit¬ telbar zurückgelegten Wegstrecke zwischen zwei Positionsmes¬ sungen entspricht, zeigt und die zweite Richtungsmarkierung 9 eine variable Richtung aufweist und den jeweiligen aktuellen Zielvektor in seiner aktuellen Winkellage bezüglich der fe¬ sten Richtung des aktuellen Referenzvektors darstellt.

Zur Verdeutlichung der Funktionsweise ist in Figur 2 eine durch die Ausgangspositionsangabe PQ und die Zielpositionsan¬ gabe P _n festgelegte Gesamtwegstrecke sowie eine durch eine aktuelle Positionsangabe P_ und eine aktuelle unmittelbar vorhergehende Positionsangabe P -i festgelegte aktuell zu¬ rückgelegte Wegstrecke dargestellt, wobei beide Strecken den Winkel W einschließen. Dabei ist der feststehende Zeiger 8 parallel zur aktuell zurückgelegten Wegstrecke und der Zeiger 9 mit variabler Richtung parallel zur Gesamtwegstrecke.

Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemaße Vorrichtung in einer mobilen Funkuhr mit Analoganzeige verwendet, wobei ein erster Uhrzeiger den aktuellen Referenzvektor P ₁ - P_ _~ und ein zweiter Uhrzeiger den aktuellen Zielvektor P _n - P-._ι dar¬ stellt .

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer mobilen Funkuhr mit Analog- und Digitalanzeige verwendet werden, wo¬ bei die Vektoren wie bereits genannt über die Analoganzeige angezeigt werden und die Entfernung E= I P _n - P_ - χ \ über die Digitalanzeige 73 ausgegeben wird.

Durch Funktionsumschaltung kann beispielsweise auch die Höhe bzw. die Geschwindigkeit über die Digitalanzeige 73 ausgege¬ ben werden.