专利名称：独立车载电子跟踪显示导航系统的制作方法
本项发明涉及轿、汽车用于时刻显示该车的即时位置和运行路线，并可行独立导航的电子系统。
已有的德国奔驰与波许公司于1995年初联合开发出的奔驰轿车用电子导航系统，该系统由汽车导航计算机、全球定位系统接收机、磁场测控器及卫星天线等组成。这种电子导航系统，须由全球定位系统这一外在侍服遥感系统提供信息，并由相应的接收机接收后输入计算机，采取航迹导航法测算，得出该车所在地理位置的数据信息，这样来测定汽车所处的方向和位置。它不能显示出该车所在运行路线上的任一即时位置。也就是说，该导航系统只有在需要提取汽车目前所处的方位信息时，才暂显示。形象地说，此导航系统仅是起了地理坐标的经纬线作用，可供查找一下，让人不致迷失方位。由于它必须依靠可供侍服的卫星定位系统提供遥感信息，这使得它具有外在依赖性，也自然增加了本导航系统的结构复杂性和造价，阻碍了它的普及运用；在雷雨天气，系统所接收的遥感信号会更多地受到闪电的干扰，因此种遥感信号通常是微波，只能直线传播，易被障碍物如山峦、建筑群等遮挡，或因气温高低变化而受大气电离层干扰等；该导航系统因不对存储的地图线路数据信息进行智能性分析，以致不能自动选择最佳行径。
鉴于此，本项发明的目的在于提供一种能够独立运作、可行自动选择、显示最佳行径，并不同断地跟踪显示该车的即时位置和运动后的行迹，勿须依赖外在遥感信息且抗干扰力强，可精确测定方位的车用电子跟踪显示导航系统。
本项发明通常采用在轿汽车内结合音响系统，增设导航计算机，同步车速显示仪、模拟磁场方向测控仪，输入速度与方向信息，在计算机的加工整理后，随时跟踪显示该车的即时位置和运动后的行迹，然后自动与外存并显示出的地图线路信息相对照，指示出该车正确行进路线来实现其目的。
本项发明独立车用电子显示、导航系统，包含导航计算机、同步车速显示仪、模拟磁场方向测控仪等部分。
上述导航计算机，通常采用的中央处理器为PentiumⅡCPU、AMD K6等。在由键盘输入某一指令(如**地名-**地名)时，计算机将外存于CD-ROM激光盘只读存储器上相应的数字地图线路信息检索出，并按内存的设定程序对地图线路信息自动进行处理，如对已被检索出的**地名-**地名的线路信息进行分析(包括对线路质量数据信息进行分析，择优选取、对线路里程数据信息进行计算，选取捷径、对线路限速信息进行分析，择优选取)，从而达到自动选取最佳线路之目的。再由键盘输入指令按比例放大或缩小地图线路，按主次对各地名删除或保留，以达到清晰简明显示所经路线的沿途名称之目的；计算机按设定的内存程序将车速显示仪所提供的速度信息进行处理，按照所显示的地图线路与实际客观的地理线路之相同比例，缩小速度信息；将模拟磁场方向测控仪所提供的方向信息进行处理，按照所显示的地图线路与实际客观的地理线路之相同比例，缩小方向信息。然后把速度信息与方向信息相结合而成方位信息，以“**”标符(如车形光标)为载体，显示在相应的荧屏地图线路上。计算机不间断地接收并处理来自该车的位移与方向信息，则赋予“**”标符位移和转向。标符在荧屏显示器上所产生的方位变化，即是该车在实际行进时的方位变化。在计算机的“监察”下，若标符的移动路线与显示荧屏的线路不相吻合，即鸣音预警，及时提醒车已误入歧途或背道而驰。因本导航计算机一般属专用型，针对专用的范畴，可省略很多通用计算机所设的繁多输入键，如某些符号键和功能键，这样可使其结构紧凑，操作简易。
上述同步车速显示仪，将磁电式指针显示装置改用液晶同步地显示车速，并将速度信息不间断地提供给导航计算机。
上述模拟磁场方向测控仪，由绕成圆形的低电阻细微导线绕组，外覆聚碳酸脂等呈薄圆盘状，经微电机驱动高速旋转，圆盘通常与地磁场方向一致，且与地面垂直。随车所转向，根据圆盘的某一转角是否切割地磁力线，导致磁通量变化，而产生的感生电流大小(据法拉第电磁感应定律)，实现自动跟踪地磁场方向，并向计算机不间断地输入方向信息，一般设定与地磁力线方向一致时为圆盘通常跟踪方向，此向圆盘的闭合导线电流最小，当随车转向时，闭合电路电流值增大，这时就可根据此增大值由控制器给出一个转向信号，促使圆盘寻向，当以某向转动至圆盘线路电流值最小时，寻向结束。这一寻向过程一般可在瞬间完成。圆盘经常固定于地磁力线方向，可认为不会随车转向干预(自动寻向例外)，即可由信号转换装置将车相对于圆盘的方向变化信息输入计算机，计算机根据地磁偏角大小重新确定南北方向，赋予显示屏上的方位标符，这种磁场方向测控仪，精确的模拟地磁场的方向信息，更多地避免了外界干扰。具有强的可靠性，往往不受天候条件影响。还可根据地震时特有的磁暴现象预测地震，以增加安全感。它不会象罗盘等指南针对外界振荡极为敏感，摆动不停，精确度差；通常在地球的某一较小区域(这一较小区域往往较机动车活动范围更广阔)和较短时间内地磁场是很稳定的。
上述计算机的外存装置-激光盘只读存储器，具有640MB的储存能力，可储存近百万公里的数字地图线路信息。地图线路信息包括全国主要干线、区域分支线路、城市市区路线，或铁路、公路的线路质量信息、里程信息和公路限速信息等。
使用时，需要到达某目的地，计算机由起止地名检索出外存的相应地图线路，并自动分析指定最佳行径，调整显示器上线路图大小和主次地名后锁定起程。车速显示仪同步地显示车速并提供信息给计算机，同时模拟磁场方向测控仪提供方向信息给计算机，经计算机处理后将其结合于标符并显示在该荧屏线路上。这样，该车的即时位置便由标符呈现在线路上，若标符越出出既定线路外，即鸣音警示。
因此，本项发明的特点在于，它勿须依赖外在遥感，使得结构紧凑简易，开发运用造价较低，便于普及；可由电脑自动选择最佳行径；所经线路及已至何处可形象直观、清晰明确地展现出来，结束了必须通过熟悉参照物或地名来大致鉴别方位的历史；可自动预警以免误入歧途；操纵简单，便于掌握；因其直接接受地理南北极的方向指示，从而增强了抗干扰能力和可靠性能，克服了天候的影响。
下面，再用实施例，对本项发明作以详细说明。
实施例1(设驾车由上海至北京)。(1)．启用计算机，输入起止地名“上海”、“北京”，计算机便自动检索出存于激光盘的相应地图线路信息(可供选择的路线很多，但最佳线路只有一条，如路面质量最好、限速最高，最便捷等，已由计算机自动检索出)，接着可输入指令删除沿途市级以下城市名称，简明地显示了各大城市名，按一定比例放大后使其充分呈现于荧屏，锁定线路起程。车速显示仪和模拟磁场方向测控仪不间断地提供给计算机速度与方向信息，经计算机处理后，以“**”标符显示在荧屏线路图上，车的实际运行转向与标符的位移与转向相协调，标符的所在位置即是该车的即时位置。计算机时刻将标符的移动路线与地图线路相对照，也便时刻“监察”了该车的运行方位。(2)．设车至徐州时有路障，须重新选定最佳线路，这时由键盘输入指令选取“排他”最佳线路信息，按照前述方式再次进行选定后起程。(3)．设车至济南迷失方向而错道，这时标符可能出路线外，已鸣音预警，据标符的位置可调整后进入既定线路。(4)．设车已至北京市区中，须由学院至建国门内大街，这时可再次操纵计算机检索出北京市区路线图，然后输入起止街名，计算机便自动检索出最佳行径，而后完成规定步骤即起程。由于计算机能自动将最佳线路显示出来，所以易于辩认路线及方位，不致迷途。
权利要求
1.独立车载电子跟踪显示导航系统，包含导航计算机、同步车速显示仪、模拟磁场方向测控仪等部份。
2.如权利要求1所述的独立车载电子跟踪显示导航系统，通常用于车内结合音响系统，增设导航计算机，同步车速显示仪和模拟磁场方向测检仪。
3.所说的导航计算机，通常采用的微处理器为PentiumⅡCPU、AMD K6等具有丰富的MMX功能，其特征在于，由输入指令自动检索出外存于CD-ROM的相应地图线路信息，并对线路信息进行分析，从而达到自动选取最佳线路之目的；或可按输入指令放大、缩小地图线路，按主次删除，保留地名；将车速显示仪提供的速度信息和模拟磁场方向测控仪提供的方向信息进行处理，按相应比例结合或成方位信息后以“**”标符为载体，显示在相应的荧屏地图线路上，并对标符的移动状况进行监察。
4.所说的同步车速显示仪，其特征在于采用液晶同步地显示车速并将速度信息不间断地提供给导航计算机。
5.所说的模拟磁场方向测控仪，其特征在于根据绕成圆形薄片状的低电阻细微导线绕组，而构成的闭合电路在高速旋转时，相对于地磁力线的某一转角是否切割地磁力线而产生的感生电流值大小变化，实现自动跟踪地磁场方向，并将其与车转向时的角度变化转化为方向信息不间断地提供给导航计算机。
全文摘要
本项发明涉及轿、汽车等用于时刻显示该车的任一即时位置和运行路线,并可行独立导航的电子跟踪显示、导航系统,在车内通常结合音响系统,增设导航计算机、同步车速显示仪,模拟磁场方向测检仪,它勿须依赖外在遥感,使待结构紧凑简易、便于普及;操作简明、便于掌握;可由电脑自动选择最佳行径;可时刻显示该车的任一即时位置及所经路线,并自动预警已走错道;由于它勿须接收外在微波,可增强抵抗天候条件及地面障碍物的干扰能力。
文档编号G08G1/123GK1303077SQ0010140
公开日2001年7月11日 申请日期2000年1月1日 优先权日2000年1月1日
发明者张弛一智 申请人:张弛一智