SE528297C2 - Anordning som navigationshjälpmedel för indikering av kurs - Google Patents

Description

25 30 528 297 2 båtens position på kartbilden under gång. Föraren är därmed inte helt beroende av att kunna korrekt avläsa öar, land och sjömärken i omgivningen samt bedöma avstånd etc., utan kan i hög grad förlita sig på denna indikering för att orientera sig. Emellertid måste vissa riktmärken eller liknande ändå identifieras i omgivningen för att kunna styra båten i rätt riktning. A Det finns även kända navigeringssystem med indikering av hur kursen skall justeras för att följa en förutbestämd färdväg, exempelvis genom visuell indikering av nödvändig kursjustering styrbord/babord (Höger/vänster). US 5369589 beskriver en apparat där avvikelse från en förprogrammerad önskad färdväg indikeras visuellt i form av en markör på en skala, vilket liknar en traditionell kompass. Markörens position på skalan relativt ett riktmärke för ideell kurs visar således avvikelser från den korrekta kursen, så att enl förare kan korrigera kursen tills markören sammanfaller med riktmärket. En sådan indikering med markör och riktmärke kan dock vara svår att se och uppfatta/tolka under vissa omstän- digheter, t.ex. beroende på skakig gång, dålig belysning eller liknande. ' i Andra kända navigationssystem använder en röst som talar om hur och när man skall svänga under färdens gång, vilket i- V första hand förekommer som hjälpmedel i vägfordon för att hitta rätt i ett vägnät. Det kan dock vara ett problem att behöva lyssna på en sådan röst, speciellt då andra ljud förekommer från motor, radio, konversation, etc.

'Det finns således behov av ett förbättrat hjälpmedel vid navigering och orientering för att följa en förutbestämd färdväg, med tydlig och lättolkad visuell indikering av korrekt kurs och behov av kurskorrigering. Denna information skall vara lätt att se och uppfatta på rätt sätt även med . endast ett kort ögonkast, speciellt då förarens uppmärksamhet behöver koncentreras på annat. 10 15 20 25 30 528 297 Redogörelse för uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att erhålla en enkel, effektiv och relativt billig lösning för att indikera kurs vid förflyttning längs en förutbestämd färdväg.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma en I kursindikering som främst är lätt att se och tolka på rätt sätt. Ett annat.syfte är att minimera den tid som användaren behöver titta på kursindikeringen för att ändå kunna hålla- korrekt kurs under färdens gäng.

Dessa syften och andra uppnås genom en anordning som navigationshjälpmedel då en förutbestämd färdväg följs, vilken färdväg sträcker sig fràn en startpunkt längs en serie brytpunkter till ett slutmål som sista brytpunkt. Denna färdväg bildas genom att sammanbinda nämnda punkter med huvudsakligen raka delsträckor. Anordningen innefattar en làngsträckt kursindikeringsenhet som sträcker sig på ömse sidor om en fast mittpunkt och är utformad att indikera eventuella nödvändiga kursjusteringar genom förskjutning av ett utseendemönster åt vänster eller höger relativtV mittpunkten, samt en avstàndsindikeringsenhet som är utformad att indikera_hur långt det är fram till nästa brytpunkt.

Kursindikeringsenheten är företrädesvis anordnad huvudsakligen horisontellt på en panel, medan avstàndsindike- ringsenheten är lämpligen anordnad huvudsakligen vertikalt på panelen., ' I _ Kursindikeringsenheten kan vidare vara utformad att visa om kursen behöver korrigeras genom att utseendemönstret inne- ' håller åtminstone ett närmast mittpunkten beläget centralt område med ett första utseende och två pä ömse sidor belägna områden med ett andra utseende. Det centrala området med det första utseendet kan även visas relativt brett i kursindike- ringsenheten då större kursavvikelser kan tolereras, och _ smalare då kursen måste hållas mer exakt. Dessa två utseenden 10 15 20 25 30 528 297 4 kan visas som olika färger eller ljusstyrka, företrädesvis genom lysdioder, LCD-fält eller liknande.

Storleken på utseendemönstrets förskjutning åt sidan kan vara proportionell mot faktisk avvikelse från en rak linje mellan två brytpunkter, för att ge en uppfattning om hur mycket kursen behöver korrigeras. _ Ävståndsindikeringsenheten är lämpligen utformad att visa ett första område som indikerar relativt avstånd till föregående brytpunkt, och ett andra område som indikerar relativt avstånd till kommande brytpunkt._ Avståndsindikeringsenheten och/eller kursindikeringsenheten kan också vara utformad att när en brytpunkt nås eller när W kursavvikelsen blir för stor, blinka eller på annat sätt fästa uppmärksamhet på att kursen behöver ändras, varvid lämpligen den ena sidan av kursindikeringsenheten kan fås att blinka eller lysa starkare för att visa åt vilket håll kursen skall ändras.

Kurs- och avståndsindikeringsorganen kan styras av signaler som genereras baserat på lagrad kart- och färdvägsinformation samt positionsinformation som mottages från en GPS-enhet. En styrenhet kan då anordnas som innefattar en logikenhet och en lagringsenhet där den förutbestämda färdvägen finns lagrad.

Logikenheten är utformad att jämföra aktuell positionsinfor- mation från GPS-enheten med den förutbestämda färdvägen, sanm beräkna eventuella kursavvikelser baserat på denna jämförelse och avge motsvarande parametervärden till kurs- och avståndsindikeringsenheterna så att de indikerar eventuella nödvändiga kursjusteringar och hur långt det är fram till nästa brytpunkt.

Kortfattad beskrivning av ritningar Föreliggande uppfinning beskrivs närmare nedan med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till de bifogade 10 15 20* 25 30 5128 297 ritningarna: - Fig. l är en schematisk vy av ett exempel på en förutbestämd färdväg. _ - - Fig. 2 visar schematiskt en båt som avviker från en rak kurs mellan två brytpunkter i en förutbestämd färdväg.

Fig. 3a är en schematisk vy av en första utföringsform av en panel för kursindikering då den hållna kursen är huvud- sakligen korrekt.

- Fig. 3b visar delar av panelen i Fig. 2a då den hållna kursen behöver korrigeras åt höger.

- Fig. 3a visar delar av panelen i Fig. 2a då den hållna kursen behöver korrigeras åt vänster. i _ - Fig. 4 är ett blockschema som illustrerar hur en anord- ning som navigationshjälpmedel kan styras för att indikera kurs och brytpunktsavstånd.

- Fig. 5 är en schematisk vy av en andra utföringsform av en panel för kursindikering.

- Fig. 6 är en schematisk vy av en tredje utföringsform av en panel för kursindikering.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Fig. 1 visar schematiskt ett exempel på en förutbestämd färdväg 100 till sjöss som en båt 102 skall följa vid förflyttning mellan en startpunkt A och ett slutmål B.

Färdvägen har bestämts med hänsyn till öar, rev, grund, vattendjup, etc., och innehåller därför en serie brytpunkter bl-b5 längs vägen. Brytpunkterna är valda så att båten i.fråga kan färdas säkert huvudsakligen rakt mellan dessa utan risk för kollision och grundstötning. Således behöver en förare av båten i princip ändra kursen endast vid varje brytpunkt i riktning mot nästa brytpunkt, medan rak kurs kan hållas däremellan. Inledningsvis efter avgång från startpunkten A skall båten styras i riktning mot den första brytpunkten bl,_ och när den kommit fram till bl skall den ändra kurs och 10 15 20 25 30 528 297 6 . styras mot nästa brytpunkt b2, osv. I följande beskrivning kan slutmålet B betraktas som en sista brytpunkt.

-Fig. 2 visar att båten 102 under färd (streckad linje) mellan två brytpunkter bl och b2 avviker från en rak linje mellan dessa (heldragen linje) med ett avstånd L. När .avvikelsen L är tillräckligt stor måste båtens kurs korrigeras för att inte säkerheten skall äventyras, vilket kan indikeras för föraren såsom beskrivs nedan.

Fig. 3a visar en indikeringspanel 300 enligt en första utföringsform, utformad som hjälpmedel för navigering och/eller orientering för en användare som färdas längs en förutbestämd färdväg till sjöss, på land eller i luften, varvid exemplet till sjöss kommer att användas i den följande beskrivningen.

Panelen 300 innefattar en làngsträckt kursindikeringsenhet som sträcker sig på ömse sidor om en fast mittpunkt M och är utformad att indikera eventuella nödvändiga kursjusteringar genom förskjutning av ett utseendemönster åt vänster eller höger relativt mittpunkten M. Kursindikeringsenheten sträcker sig huvudsakligen horisontellt i panelen och är i denna utföringsform uppdelad i en separat vänsterdel 302 och en separat högerdel 304 på ömse sidor om mitten M. Panelen 300 innefattar vidare en avstàndsindikeringsenhet 306 som lämpligen sträcker sig huvudsakligen vertikalt i panelen. Det bör påpekas att begreppen ”horisontellt” och ”vertikalt” i sammanhanget skall uppfattas som relativa riktningar och inte nödvändigtvis i strikt mening.

Kurs respektive avstånd indikeras lämpligen med hjälp av punkter eller fält som kan anta ett första utseende eller ett andra utseende, vilka utseenden i figuren visas schematiskt som ”o” eller "x". Kurs- och avståndsindikeringsorganen 302- 306 styrs av signaler som genereras baserat på lagrad kart- och färdvägsinformation samt positionsdata som mottages från en GPS-enhet, ej visad, vilket kommer att beskrivas närmare 10 15 20 25 30 528 297 nedan i samband med Fig. 4.

Vid användning visar kursindikeringsenheten 302, 304 för föraren om färdriktningen är korrekt eller behöver korrigeras, genom att ett första utseende ”o” visas allmänt närmast mittpunkten M och ett andra utseende ”x” visas längre ut åt sidorna. Vid korrekt kurs skall utseendemönstret i _ vänsterdelen 302 och högerdelen 304 idealt vara spegelbilder av varandra, dvs. ett område med det första utseendet ”o”_ visas symmetriskt kring mitten lika långt åt sidorna och områden med det andra utseendet ”x” visas utanför det första utseendet på båda sidor. Detta är fallet i Fig. 3a där antalet ”o” och ”x” är lika på båda sidor 302, 304, och kursen kan således hållas rakt fram enligt pilen.

Om t.ex. båten 102 kommer alltmer ur kurs åt vänster, såsom visas i Fig. 2, kommer utseendemönstret inklusive det första n II O utseendet att förskjutas företrädesvis åt höger såsom visas i Fig. 3b. Detta indikerar således att kursen bör. korrigeras åt höger enligt pilen tills utseendemönstret visas symmetriskt kring mitten igen, dvs. med det första utseendet lika långt åt båda sidor. Om däremot utseendemönstret inklusive det första utseendet ”o” förskjuts åt vänster såsom visas i Fig. 3c, indikerar detta att båten avviker åt höger och kursen bör korrigeras åt vänster enligt pilen. Storleken på utseendemönstrets förskjutning åt sidan är lämpligen proportionell mot båtens faktiska avvikelse L från en rak linje mellan två brytpunkter, så att föraren får en ~ uppfattning om hur mycket kursen behöver korrigeras.

Visningen av de båda utseendena kan företrädesvis vara utformad så att det första utseendet visas över ett relativt brett område i kursindikeringsenheten då större kursavvikelser kan tolereras, t.ex. ute på stora fjärdar, medan det första utseendet visas som ett smalare område då kursen måste hållas mer exakt, t.ex. i trånga passager mellan öar och/eller grund.

I Fig. 3b visas exempelvis ett relativt brett område med sex 10 15 20 25 30 528 297 8 ”o” och större kursavvikelser kan därmed tolereras, medan Fig. vilket Il II 3c visas ett relativt smalt område med endast två o -innebär att endast mindre kursavvikelser kan tolereras.

I praktiken kan dessa två utseenden visas som olika färger eller ljusstyrka, företrädesvis genom lysdioder eller liknande som kan lysa med två olika färger, t.ex. rött och grönt.

Således kan i figuren varje ”o” vara en diod som lyser grönt, V medan varje ”x” är en diod som lyser rött. Det är dock uppenbart för en fackman att även andra sätt att åstadkomma tvâ olika utseenden kan användas för detta ändamål, t.ex. som tända eller släckta dioder/lampor/fält, eller med LCD-teknik (flytande kristalldisplay) som visar svarta eller vita fält.

Föreliggande uppfinning är således inte begränsad i detta avseende. A Såsom nämnts ovan innefattar indikeringspanelen 300 även en företrädesvis vertikalt anordnad avståndsindikeringsenhet 306 som är utformad att visa hur långt det är fram till nästa brytpunkt. Även denna information kan lämpligen visas genom ett första utseende och ett andra utseende, vilka dock inte behöver vara samma typ av utseenden som i kursindikeringsen- 'heten 302, 304. I den schematiska figuren 3a illustreras de båda utseendena som ”o” och ”x”, där området med ett första rr n O utseende kan indikera relativt avstånd till den föregående brytpunkten, t.ex. bl i situationen enligt Fig. 2, och området med det andra utseendet ”x” kan då indikera relativt avstånd till den kommande brytpunkten, t.ex. b2 i Fig. 2, eller vice versa. Således kommer området med det första utseendet ”o” att växa och området med det andra utseendet ”x” att minska då 2 båten färdas från bl mot b2. Genom denna enkla och överskåd- liga indikering kan föraren snabbt se när en ny brytpunkt nås då det är dags att byta kurs. Kursen behöver i övrigt endast hållas rak, vilket kräver ett minimum av uppmärksamhet genom korta ögonkast på kursindikeringsenheten. 0 När en brytpunkt nås, och/eller när kursavvikelsen blir för 10 15 20 25 30 528 297 9 stor, kan dessutom avståndsindikeringsenheten 306 och/eller kursindikeringsenheten 302, 304 fås att blinka eller på annat sätt fästa förarens uppmärksamhet på att kursen behöver _ ändras. Speciellt kan lämpligen den ena sidan av kursindike- ringsenheten 302 eller 304 fås att blinka eller lysa starkare för att visa föraren åt vilket håll kursen skall ändras.

Fig. 4 visar schematiskt hur en indikeringspanel 300 enligt ovanstående beskrivning kan anslutas till en styrenhet 400 som i sin tur mottager aktuell positionsinformation från en GPS~ enhet 402. Styrenheten 400 innefattar en logikenhet 404 som genom lämplig programvara är utformad att jämföra aktuell positionsinformation från GPS-enheten 402 med en förutbestämd färdväg som finns lagrad på en lagringsenhet 406. Logikenheten 404 är vidare utformad att beräkna eventuella kursavvikelser baserat på denna jämförelse och avge motsvarande lämpliga parametervärden för detta till kursindikeringsenhetens sidodelar 302 och 304, t.ex. i form av styrspänning eller liknande. Logikenheten 404 är också utformad att även beräkna aktuellt avstånd fram till nästa brytpunkt baserat på denna jämförelse och avge motsvarande parametervärden till avståndsindikeringsenheten 306. Anordningen kan även innefatta reglage (ej visat) för inställning av ljusstyrka, känslighet, etc. A En fackman inser att ovan nämnda parametrar för kursav- vikelser och brytpunktsavstånd kan utformas på flera alternativa sätt för att enheterna 302-306 för kurs- och A avstàndsindikering skall visa relevant information enligt ovan angivna funktion, varför dessa signaler inte behöver beskrivas här mer i detalj. Det bör även noteras att Fig. 4 endast visar ett schematiskt exempel på hur den uppfunna anordningen kan byggas upp, medan även andra logiska strukturer är tänkbara för fackmannen inom ramen för denna uppfinning. Exempelvis kan färdvägen vara inprogrammerad i GPS-enheten, vilken dä även kan vara programmerad att beräkna eventuella kursavvikelser 10 15 20 25 '30 528 297 10 och aktuellt avstånd fram till nästa brytpunkt, och att avge motsvarande parametervärden till styrenheten 400.

Slutligen visas i Fig. 5 och 6 några alternativa utform- ningar av indikeringsorgan. I Fig. 5 är en kursindikeringsen- het 500 utformad som en sammanhängande làngsträckt enhet som kan visa olika utseenden ”o,x” med dioder eller liknande enligt ovan på ömse sidor om en mittpunkt M. Utseendemönstret gär här förskjutet åt höger varvid kursen bör justeras åt höger. En vertikal avstàndsindikeringsenhet 502 är centralt placerad ovanför kursindikeringsenheten 500, men skulle även kunna placeras t.ex. vid sidan.

I Fig. 6 visas en annan sammanhängande långsträckt kursindikeringsenhet 600 som visar ett utseendemönster med områden på ömse sidor om en mittpunkt M där informationen indikeras som fält med olika utseenden. Således är ett centralt fält 602a med ett första utseende och utanförliggande fält 602b,c med ett andra utseende även i detta fall förskjutna åt höger, vilket indikerar att kursen bör justeras åt höger. En vertikal avståndsindikeringsenhet 602 visar ett undre fält 600a med ett utseende och ett övre fält 600b med ett annat utseende, vilka fält indikerar aktuellt avstånd till föregående respektive nästa brytpunkt.

Det är uppenbart för fackmannen att de ovan beskrivna utföringsformerna kan varieras på många sätt inom ramen för uppfinningen. Såsom nämnts ovan kan exempelvis det första utseendet allmänt visas ”tänt” medan det andra utseendet kan visas ”släckt”, eller vice versa, eller som olika färger.

Nämnda första och andra utseende i respektive kurs- och avstândsindikeringsenhet behöver inte visas på samma sätt utan är i princip oberoende av varandra. Dessutom skulle anordningen lika väl kunna utformas så att en förskjutning åt höger av mönstret i kursindikeringsenheten indikerar att- kursen bör justeras åt vänster, och vice versa, Vidare kan utseendemönstret innehålla fler är två olika utseenden. Man 528 297 ll kan exempelvis kring en centralt belägen färg anordna flera färger längre ut åt sidorna, varvid en kursändring blir absolut nödvändig först när en sista färg längst ut har förskjutits till mittpunkten.

Ytterligare modifieringar och kombinationer av de ovan beskrivna utförandena är givetvis tänkbara inom ramen för uppfinningen. Uppfinningen är således inte begränsad endast till de beskrivna utföringsformerna, utan definieras allmänt av de efterföljande patentkraven.

Claims (8)

10 15 20 25 30 528 297 12 Patentkrav

1. l. Anordning som navigationshjälpmedel då en förutbestämd färdväg följs, vilken färdväg sträcker sig från en startpunkt (A) längs en serie brytpunkter (b1“b5: B) till ett slutmål (B) som sista brytpunkt, så att färdvägen bildas genom att sammanbinda nämnda punkter med huvudsakligen raka delsträckor, innefattande: - en lângsträckt kursindikeringsenhet (302,304) som sträcker sig på ömse sidor om en fast mittpunkt (M) OCh är utformat att indikera eventuella nödvändiga kursjusteringar genom förskjutning av ett utseendemönster åt vänster eller höger relativt mittpunkten, varvid utseendemönstret innehåller åtminstone ett närmast mittpunkten beläget centralt område med ett första utseende (”0”) 0Ch två På ömse sidor belägna områden med ett andra utseende ("x”)f samt - en avståndsindikeringsenhet (306) som är utformad att indikera hur långt det är fram till nästa brytpunkt, kånnetecknad av att kursindikeringsenheten (302,304) är utformad att visa det centrala området med det första utseendet relativt brett i kursindikeringsenheten då större kursavvikelser kan tolereras, och smalare då kursen måste hållas mer exakt.

2. Anordning enligt krav 1, kånnetecknad av att kursindike~ ringsenheten är anordnad huvudsakligen horisontellt på en panel (300), medan avståndsindikeringsenheten är anordnad huvudsakligen vertikalt på panelen.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kânnøtecknad av att nämnda tvâ utseenden visas som olika färger eller ljusstyrka, företrädesvis genom lysdioder, LCD-fält eller liknande. ' 10 15 20 25 30 528 297 13

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetflcknfid 1* att storleken på utseendemönstrets förskjutning åt Sidan är proportionell mot faktisk avvikelse från en rak linje mellan två brytpunkter, för att ge en uPPfattnin9 °m hur mycket kursen behöver korrigeras.

5. Anordning enligt något av kraven l-4, kännetacknad av att avståndsindikeringsenheten är utformad att visa ett första område som indikerar relativt avstånd till föregående brytpunkt, och ett andra område som indikerar relativt avstånd till kommande brytpunkt.

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, kännetacknad av att, när en brytpunkt nås eller när kursavvikelsen blir för stor, är avståndsindikeringsenheten och/eller kursindike- ringsenheten utformad att blinka eller på annat sätt fästa uppmärksamhet pà att kursen behöver ändras, varvid lämpligen den ena sidan av kursindikeringsenheten (302 eller 304) kan fås att blinka eller lysa starkare för att visa ät vilket håll kursen skall ändras.

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att kurs- och avstàndsindikeringsorganen styrs av signaler som genereras baserat på lagrad kart- och färdvägsinfor- mation samt positionsinformation som mottages från en GPS- enhet (402).

8. Anordning enligt krav 7, kännetecknad av en styrenhet (400) som innefattar en logikenhet (404) och en lagringsen- het (406) där den förutbestämda färdvägen finns lagrad, varvid logikenheten är utformad att jämföra aktuell positionsinformation från GPS-enheten med den förutbestämda färdvägen, samt beräkna eventuella kursavvikelser baserat 528 297 14 på denna jämförelse och avge motsvarande parametervärden till kurs- och avståndsindikeringsenheterna (302-306) så att de indikerar eventuella nödvändiga kursjusteringar och hur långt det är fram till nästa brytpunkt.