| JP06160826 | PACKAGING CONSTITUTION FOR FILM LIQUID CRYSTAL DEVICE |
| JP59079885 | ELECTRONIC CLOCK |
| JP11084034 | ELECTRONIC TIMEPIECE |
DAUT, Rüdiger (Spitalweg 10, Lauterbach, 78730, DE)
MEGNER, Günter (Am Roggersberg 23a, Uhldingen, 88690, DE)
DAUT, Rüdiger (Spitalweg 10, Lauterbach, 78730, DE)
| Patentansprüche
1. Verfahren zum Speichern der örtlichen Zeitzone, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass a) die Erdoberfläche in Flächenelemente (1) aufgeteilt wird und zu jedem Flächenelement (1) eine identifizierende Datensatznummer (Index) festgelegt wird, dass b) zu den Flächenelementen (1) , durch welche keine Zeitzonengrenze verläuft, jeweils eine erste eine
Zeitzone (12, 13, 14) identifizierende Zeitzoneninformation (8) abgespeichert wird, dass c) zu den Flächenelementen (1) , durch welche eine Zeitzonengrenze (5, 6, 7) verläuft, Koordinaten wenigs- tens eines Ortes (G 11 ... G 37 ) der Zeitzonengrenze (5,
6, 7) abgespeichert werden und dass d) zu einer von dem abgespeicherten Ort (Gn... G 37 ) der Zeitzonengrenze (5, 6, 7) ausgehenden Zeitzonenidentifizierungsrichtung eine zweite die Zeitzone (12, 13, 14) identifizierende Zeitzoneninformation (9) abgespeichert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Erdoberfläche in Flächenelemente (1) der Größe 15° geographische Breitendistanz x 15° geographische Längendistanz aufgeteilt wird oder dass die Erdoberfläche in Flächenelemente der Größe 7,5° geographische Breitendistanz x 3,5° geographische Längendistanz aufgeteilt wird.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Datensatznummern (Index) eine Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweisen.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige erste Zeitzoneninformation (8) die Zeitabweichung von einer vorbestimmten Standardzeit, insbesondere die Zeitabweichung von der Greenwich-Zeit , umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige erste Zeitzoneninformation (8) eine Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine vorbestimmte Anzahl (n) von Zeitzonengrenzortskoordi- naten, vorzugsweise die Koordinaten von 150 bis 350 Zeit- zonengrenzorten (Gi 1 ... G 37 ), insbesondere vorzugsweise die Koordinaten von 300 Zeitzonengrenzorten (Gn... G 37 ) einer durch ein Flächenelement (1) verlaufenden Zeitzonengrenze (6) gespeichert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine vorbestimmte Anzahl (n) von Zeitzonengrenzortskoordi- naten, vorzugsweise die Koordinaten von 150 bis 350 Zeitzonengrenzorten (G 11 ... G 37 ), insbesondere vorzugsweise die Koordinaten von 300 Zeitzonengrenzorten (Gi 1 ...G 37 ) , jeder weiteren durch ein Flächenelement (1) verlaufenden Zeitzonengrenzen (7) gespeichert werden.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine erste der Zeitzonengrenzortskoordinaten die geographische Breite, insbesondere der Breitengrad (10) , und eine zweite der Zeitzonengrenzortskoordinaten die geographi- sehe Länge, insbesondere der Längengrad (11), sind.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine der Zeitzonengrenzortskoordinaten, insbesondere die erste Zeitzonengrenzortskoordinate (10), eine Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweist und/oder dass eine andere der Zeitzonengrenzortskoordinaten, insbesondere die zweite Zeitzonengrenzortskoordinaten (11) , ei- ne Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweist .
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zeitzonenidentifizierungsrichtung, zu welcher zu jedem gespeicherten Zeitzonengrenzort (Gi 1 ... G 37 ) die zugehörige zweite Zeitzoneninformation (9) gespeichert wird, die östliche Richtung ist.
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige zweite Zeitzoneninformation (9) die Zeitabweichung von einer vorbestimmten Standardzeit, insbesondere die Zeitabweichung von der Greenwich-Zeit , umfasst.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige zweite Zeitzoneninformation (9) eine Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweist.
13. Speichereinrichtung zum Speichern der örtlichen Zeitzone, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass a) die Erdoberfläche in Flächenelemente (1) aufgeteilt wird und zu jedem Flächenelement (1) eine identifizierende Datensatznummer (Index) als Adressierung festgelegt ist, dass b) zu den Flächenelementen (1) , durch welche keine
Zeitzonengrenze verläuft, jeweils eine erste eine Zeitzone (12, 13, 14) identifizierende Zeitzoneninformation (8) abgespeichert ist, dass c) zu den Flächenelementen (1) , durch welche eine Zeit- Zonengrenze (6, 7) verläuft, Koordinaten wenigstens eines Ortes (G 11 ... G 37 ) der Zeitzonengrenze (6, 7) abgespeichert sind und dass d) zu einer von dem abgespeicherten Ort (G 11 ...G 37 ) der Zeitzonengrenze (6, 7) ausgehenden Zeitzonenidenti- fizierungsrichtung eine zweite die Zeitzone identifizierende Zeitzoneninformation (9) abgespeichert ist.
14. Speichereinrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Erdoberfläche in Flächenelemente (1) der Größe 15° geographische Breitendistanz x 15° geographische Längendistanz aufgeteilt ist oder dass die Erdoberfläche in Flächenelemente der Größe 7,5° geographische Breitendistanz x 3,5° geographische Längendistanz aufgeteilt ist.
15. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Datensatznummern (Index) eine Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweisen.
16. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige erste Zeitzoneninformation (8) die Zeitabweichung von einer vorbestimmten Standardzeit, insbesondere die Zeitabweichung von der Greenwich-Zeit , umfasst .
17. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige erste Zeitzoneninformation (8) eine Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweist.
18. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine vorbestimmte Anzahl (n) von Zeitzonengrenzortskoordi- naten, vorzugsweise die Koordinaten von 150 bis 350 Zeit- zonengrenzorten (Gn...G 37 ) , insbesondere vorzugsweise die Koordinaten von 300 Zeitzonengrenzorten (G 11 .. -G 37 ) , einer durch ein Flächenelement (1) verlaufenden Zeitzonengrenze (6) gespeichert sind.
19. Speichereinrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine vorbestimmte Anzahl (n) von Zeitzonengrenzenortskoor- dinaten, vorzugsweise die Koordinaten von 150 bis 350 Zeitzonengrenzorten (G 1111 -G 37 ), insbesondere vorzugsweise die Koordinaten von 300 Zeitzonengrenzorten (Gn... G 37 ), jeder weiteren durch ein Flächenelement (1) verlaufenden Zeitzonengrenzen (7) gespeichert sind.
20. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,- dass eine erste der Zeitzonengrenzortskoordinaten die geographische Breite, insbesondere der Breitengrad (10) , und ei- ne zweite der Zeitzonengrenzortskoordinaten die geographische Länge, insbesondere der Längengrad (11) , sind.
21. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine der Zeitzonengrenzortskoordinaten, insbesondere die erste Zeitzonengrenzortskoordinate (10), eine Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweist und/oder dass eine andere der Zeitzonengrenzortskoordinaten, insbesondere die zweite Zeitzonengrenzortskoordinaten (11) , ei- ne Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweist .
22. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zeitzonenidentifizierungsrichtung, zu welcher zu jedem gespeicherten Zeitzonengrenzort (Gn... G 37 ) die zugehörige zweite Zeitzoneninformation (9) gespeichert ist, die östliche Richtung ist.
23. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige zweite Zeitzoneninformation (9) • die Zeitabweichung von einer vorbestimmten Standardzeit, insbesondere die Zeitabweichung von der Greenwich-Zeit , umfasst.
24. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die jeweilige zweite Zeitzoneninformation. (9) eine Datenlänge von 8 Bit, 16 Bit, 32 Bit oder 64 Bit aufweist.
25. Verfahren zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Stand- ortkoordinaten (S x , S y ) und anhand von in einer Speichereinrichtung, insbesondere in der Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, hinterlegten Daten (Index, 8, 9, 10, 11), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass a) anhand der Standortkoordinaten (S x , S y ) die Datensatznummer (Index) für das betreffende Flächenelement (1) bestimmt wird, dass b) anhand der Datensatznummer (Index) die zugehörige erste Zeitzoneninformation (8) ausgelesen wird, dass c) falls keine eine Zeitzone (12, 13, 14) identifizierende erste Zeitzoneninformation (8) ausgelesen werden kann, ein oder mehrere nächstliegende Zeitzonengrenzorte (G 11 , Gi 2 ; G 25 , G 26 ; G 33 , G 34 ) in zur Zeitzonenidentifizierungsrichtung entgegengesetzten Rich- tung ermittelt werden und dass d) anhand der ermittelten Zeitzonengrenzorte (Gn, G 12 ; G 2S , G 26 ; G 33 , G 34 ) die zugehörige zweite Zeitzoneninformation (9) ausgelesen wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass a) als Standortkoordinaten Breitengradkoordinaten (S y ) und Längengradkoordinaten (S x ) verwendet werden, dass b) als Zeitzonengrenzortkoordinaten Breitengradkoordinaten (10) und Längengradkoordinaten (11) verwendet werden, dass c) als Zeitzonenidentifizierungsrichtung, zu welcher zu jedem gespeicherten Zeitzonengrenzort (Gu... G 37 ) die zugehörige zweite Zeitzoneninformation (9) gespeichert ist, die östliche Richtung vorgesehen ist, dass d) die Breitengradkoordinaten der jeweiligen beiden benachbarten zu einer Zeitzonengrenze (6, 7) gehörenden Zeitzonengrenzorte (Gn, G 12 ; G 25 , G 26 ; G 33 , G 34 ) ermittelt werden, zwischen denen sich die Breiten- gradkoordinate (Sy) des Standorts (S) befindet, dass e) die zu den ermittelten Breitengradkoordinaten der benachbarten Zeitzonengrenzorte (G 11 , G 12 ; G 25 , G 26 ; G 33 , G 34 ) korrespondierenden Längengradkoordinaten ermittelt werden, dass f) der jeweilige ZeitZonengrenzverlauf zwischen den ermittelten Zeitzonengrenzorten einer Zeitzonengrenze durch jeweils eine Interpolationskurve, insbesondere eine Interpolationsgerade (2, 3, 4), interpoliert wird, dass g) die jeweilige Längengradkoordinate (S x ) auf der jeweiligen Interpolationskurve, insbesondere der jeweiligen Interpolationsgerade (2, 3, 4), zu der Breitengradkoordinate (S y ) des Standorts (S) ermittelt wird, dass h) die in östlicher Richtung zum Standort nächstliegen- de aus den jeweiligen Interpolationskurven, insbesondere Interpolationsgeraden (2, 3, 4), ermittelte Längengradkoordinate bestimmt wird, dass i) anhand der ermittelten Längengradkoordinate wenigs- tens einer der zu dieser Interpolationskurve, insbesondere Interpolationsgeraden (3) , gehörende gespeicherte Zeitzonengrenzort (P 2 ) bestimmt wird und dass j ) anhand dieses wenigstens einen bestimmten Zeitzonengrenzorts (P 2 ) die zugehörige zweite Zeitzoneninformation (9) bestimmt und ausgelesen wird.
27. Vorrichtung zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Standortkoordinaten und anhand von in einer Speichereinrichtung, insbesondere in der Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, hinterlegten Daten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass a) Datensatznummernbestimmungsmittel vorgesehen sind, um anhand der Standortkoordinaten die Datensatznummer für das betreffende Flächenelement zu bestimmen, dass b) erste Zeitzoneninformationsauslesemittel vorgesehen sind, um anhand der Datensatznummer die zugehörige erste Zeitzoneninformation auszulesen, dass c) Zeitzonengrenzortermittlungsmittel vorgesehen sind, um in dem Fall, dass keine eine Zeitzone identifizierende erste Zeitzoneninformation ausgelesen wer- den kann, ein oder mehrere nächstliegende Zeitzonen- grenzorte in zur Zeitzonenidentifizierungsrichtung entgegengesetzten Richtung zu ermitteln und dass d) zweite Zeitzoneninformationsauslesemittel vorgesehen sind, um anhand der ermittelten Zeitzonengrenzorte die zugehörige zweite Zeitzoneninformation auszulesen.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass a) die Standortkoordinaten Breitengradkoordinaten und
Längengradkoordinaten sind, dass b) die Zeitzonengrenzortkoordinaten Breitengradkoordinaten und Längengradkoordinaten sind, dass c) die Zeitzonenidentifizierungsrichtung, zu welcher zu jedem gespeicherten Zeitzonengrenzort die zugehörige zweite Zeitzoneninformation gespeichert ist, die östliche Richtung ist, dass d) Breitengradkoordinatenermittlungsmittel vorgesehen sind, um die Breitengradkoordinaten der jeweiligen beiden benachbarten zu einer Zeitzonengrenze gehörenden Zeitzonengrenzorte zu ermitteln, zwischen denen sich die Breitengradkoordinate des Standorts be- findet, dass e) Längengradkoordinatenermittlungsmittel vorgesehen sind, um die zu den ermittelten Breitengradkoordinaten der benachbarten Zeitzonengrenzorte korrespondierenden Längengradkoordinaten zu ermitteln, dass f) Interpolationsmittel vorgesehen sind, um den jeweiligen ZeitZonengrenzverlauf zwischen den ermittelten Zeitzonengrenzorten einer Zeitzonengrenze durch jeweils eine Interpolationskurve, insbesondere eine Interpolationsgerade, zu interpolieren, dass g) weitere Längengradkoordinatenermittlungsmittel vorgesehen sind, um die jeweilige Längengradkoordinate auf der jeweiligen Interpolationskurve, insbesondere der jeweiligen Interpolationsgerade, zu der Breitengradkoordinate des Standorts zu ermitteln, dass h) Längengradkoordinatenbestimmungsmittel vorgesehen sind, um die in östlicher Richtung zum Standort nächstliegende aus den jeweiligen Interpolationskurven, insbesondere Interpolationsgeraden, ermittelte Längengradkoordinate zu bestimmen, dass i) Zeitzonengrenzortbestimmungsmittel vorgesehen sind, um anhand der ermittelten Längengradkoordinate wenigstens einer der zu dieser Interpolationskurve, insbesondere Interpolationsgeraden, gehörenden gespeicherten Zeitzonengrenzort zu bestimmen und dass j) zweite Zeitzoneninformationsbestimmungs- und auslesend,ttel vorgesehen sind, um anhand dieses wenigs- tens einen bestimmten Zeitzonengrenzorts die zugehörige zweite Zeitzoneninformation zu bestimmen und auszulesen.
29. Uhr, insbesondere Armbanduhr, Funkarmbanduhr oder Reise- wecker, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24 und/oder eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 oder 28 vorgesehen ist.
30. Uhr nach Anspruch 29 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Empfangseinrichtung zur Bestimmung des Standorts, insbesondere eine Global Positioning System (GPS) - Empfangseinrichtung, vorgesehen ist. |
Beschreibung
Verfahren und Speichereinrichtung zum Speichern der örtlichen Zeitzone sowie Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Standortkoordinaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Speichern der örtlichen Zeitzone nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Speichereinrichtung zum Speichern der örtlichen Zeitzone nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13, ein Verfahren zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Standortkoordinaten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 25 sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Standortkoordinaten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 27. Die Erfindung betrifft weiter eine Uhr mit einer Speichereinrichtung zum Speichern der örtlichen Zeitzone bzw. eine Uhr mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Standortkoordinaten.
Eine Zeitzone bezeichnet ein Gebiet der Erde, in dem vereinba- rungsgemäß die gleiche Uhrzeit (Zonenzeit) gilt. 1884 wurde eine Einteilung der Erde in Zeitzonen festgelegt, die im wesentlichen bis heute beibehalten wurde. 24 Meridiane, jeweils 15° voneinander entfernt, sind die Mittellinien von 24 Zeitzonen. Die mittlere Sonnenzeit des Meridians durch Greenwich stellt die wichtigste Basis als Standardzeit auf der ganzen Welt dar.
In der Praxis wurde der Verlauf der Grenzen zwischen den einzelnen Zonen vor allem den politischen Grenzen angepasst. Zu- sätzliche Abweichungen ergeben sich durch die sogenannte Sommer- und Winterzeit .
BESTäTlGUNGSKOPiE
Aus Berechnungen ergibt sich, dass der Speicherplatzbedarf auf einem Datenträger für die Hinterlegung der Ortszeit der gesamten Erdkugel mit einer Ortsauflösung von 5 km in unkomprimierter Form aufgrund des durch die politischen Grenzen und durch die Winter- und Sommerzeit resultierenden geänderten Verlaufs der Zeitzonengrenzen etwa 20 Mbyte beträgt. Ein derart großer Speicherumfang steht z.B. bei einem Reisewecker mit automatischer Positionserkennung, hierauf basierender automatischer Zeitzonenbestimmung und nachfolgender automatischer an die er- mittelte Zeitzone angepasster Uhrzeiteinstellung nicht zur Verfügung. Es besteht daher der Bedarf, das Datenaufkommen durch Reduktion der zu beschreibenden Ortskoordinaten erheblich zu reduzieren.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, ein Verfahren zum Speichern der örtlichen Zeitzone bereitzustellen, mit welchem sich der Speicherplatzbedarf eines Datenträgers um bis zu über 75 % reduzieren lässt, ohne signifikant an Auflösungsgenauigkeit zu verlieren. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine entsprechende Speichereinrichtung zum
Speichern der örtlichen Zeitzone bereitzustellen.
Es besteht darüber hinaus die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Ortszeit an- hand von Standortkoordinaten und anhand von in einer Speichereinrichtung der genannten, insbesondere erfindungsgemäßen, Art hinterlegten Daten bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Speichern der örtlichen Zeitzone mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1, eine Speichereinrichtung zum Speichern der örtlichen Zeitzone mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 13, ein Verfahren zur Bestimmung der
Ortszeit anhand von Standortkoordinaten mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 25 sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Standortkoordinaten mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Pa- tentanspruchs 27 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Speichern der örtlichen
Zeitzone basiert auf der Idee, die Erdoberfläche zunächst vergleichsweise grob in Flächenelemente vorzugsweise gleicher Winkelgröße aufzuteilen. Jedem Flächenelement wird dann eine dieses Flächenelement identifizierende Datensatznummer zuge- ordnet, welche gegebenenfalls als Adressierung für zu einem jeweiligen Flächenelement zuzuordnende Daten dient. Sofern möglich wird zu diesen Flächenelementen, welche durch die entsprechenden Datensatznummern gekennzeichnet sind, jeweils eine erste eine Zeitzone identifizierende Zeitzoneninformation ab- gespeichert.
Eine eindeutige Zeitzoneninformation kann zu einem Flächenelement jedoch immer nur dann abgespeichert werden, wenn durch das jeweilige Flächenelement keine Zeitzonengrenze verläuft. Flächenelemente, durch welche eine Zeitzonengrenze verläuft, können nicht eindeutig einer Zeitzone zugeordnet werden. Diesen Flächenelementen kann also auch keine gültige Zeitzoneninformation zugeordnet werden. Es ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, zu den Flächenelementen, durch welche eine Zeitzonen- grenze verläuft, Koordinaten wenigstens eines Ortes der Zeitzonengrenze zuzuordnen. Diese Ortskoordinaten der Zeitzonengrenze werden dem vorstehend genannten Flächenelement entsprechend wiederauffindbar abgespeichert. Dieser abgespeicherten
Ortskoordinate bzw. jeder einzelnen dieser abgespeicherten ■ Ortskoordinaten wird wiederum eine (nachfolgend als zweite Zeitzoneninformation bezeichnete) Zeitzoneninformation zugeordnet .
Diese zweite Zeitzoneninformation ist jedoch in Bezug auf den oder die Ortskoordinaten der Zonengrenze nur für eine bestimmte Richtung gültig. Anders ausgedrückt kann die dem abgespeicherten Ort (bzw. den Koordinaten des jeweiligen Orts) auf der Zonengrenze zugeordnete zweite Zeitzoneninformation nur für eine bestimmte Himmelsrichtung, z.B. östlich oder westlich, die korrekte Zeitzoneninformation liefern, weil die Zeitzone z.B. westlich der Zonengrenze eine andere ist, wie die Zeitzone z.B. östlich der Zonengrenze. Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, die zweite die Zeitzone identifizierende Zeitzoneninformation zu einer von dem abgespeicherten Ort der Zeitzonengrenze ausgehenden vorbestimmten Zeitzonenidentifizierungsrichtung abzuspeichern.
In der zu dem vorstehend beschriebenen Speicherverfahren korrespondierenden Speichereinrichtung zum Speichern der örtlichen Zeitzone ist erfindungsgemäß zu jedem Flächenelement der Erdoberfläche eine das jeweilige Flächenelement identifizierende Datensatznummer (als Adressierung) zugeordnet . Zu den Flächenelementen, durch welche keine Zeitzonengrenze verläuft, ist jeweils eine erste eine Zeitzone identifizierende Zeitzoneninformation abgespeichert. Zu den Flächenelementen, durch welche eine Zeitzonengrenze verläuft, sind Koordinaten wenigstens eines Ortes der Zeitzonengrenze abgespeichert und zu ei- ner von dem abgespeicherten Ort der Zeitzonengrenze ausgehenden Zeitzonenidentifizierungsrichtung ist eine zweite die entsprechende Zeitzone identifizierende Zeitzoneninformation abgespeichert. Die gesamten Daten sind quasi in tabellarischer
Form hinterlegt. Je nachdem wie geschickt die Lage und Größe der Flächenelemente gewählt ist und je nachdem in welchem Abstand Orte auf den jeweiligen Zeitzonengrenzen gewählt sind ergibt sich ein abweichender Speicherplatzbedarf.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, die Erdoberfläche in Flächenelemente der Größe 15 geographische Breitengrade mal 15 geographische Längengrade aufzuteilen. Die Aufteilung erfolgt dabei selbstverständlich vorzugsweise den 24 Meridianen für die nicht durch politische Grenzen gestörten Zeitzonen. Insbesondere den Flächenelementen, durch welche keine politische Grenzen verlaufen, wie z.B. den Meeresoberflächen, kann damit eine Zeitzone eindeutig zugeordnet werden .
Es hat sich gezeigt, dass eine derartige 15° x 15 "-Teilung nicht zwangsläufig zum günstigsten Speichervolumen führt. Vielmehr ist es - wie in einem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel detailliert erläutert wird - günstiger eine 7,5° x 3, 5 "-Teilung der Erdoberfläche vorzunehmen.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datensatznummern z.B. eine Datenlänge von 8 Bit aufweisen. Mit einer Datenlänge von 8 Bit lassen sich 2 8 =256 unterschiedliche Flächenelemente durch 2 8 =256 unterschiedliche Datensatznummern kennzeichnen. Bei einer 15° x 15° Flächenelementunterteilung der vorstehend vorgeschlagenen Art entstehen 360°/15° x 180°/15°=288 unterschiedliche Flächenelemente.
Es ist erforderlich, jedem Flächenelement die zugehörige gesamte Zeitzoneninformation bestehend aus Tag und Uhrzeit zuzuordnen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, diese Zuordnung in Bezug auf eine bekannte vorbestimmte bzw. vorbestimmbare Zeitzo-
nenbasis vorzunehmen. Als erste Zeitzoneninformation wird dann die Zeitabweichung von einer vorbestimmten Standardzeit, insbesondere die Zeitabweichung von der Greenwich-Zeit , abgespeichert .
Die jeweilige erste Zeitzoneninformation kann grundsätzlich in jedem beliebigen Datenformat und mit jeder beliebigen Daten- wortlänge abgespeichert werden. Es hat sich als ausreichend herausgestellt, wenn die Datenlänge der ersten Zeitzoneninfor- mation 8 Bit oder 16 Bit aufweist. Darüber hinaus stellen diese Längen allgemein übliche Datenlängen dar.
Wie oben erläutert wurde, erhöht sich die Auflösegenauigkeit der Zeitzonen mit zunehmender Anzahl hinterlegter Zeitzonen- grenzortskoordinaten, jedoch steigt in einem ebensolchen Maße auch der benötigte Speicherplatz auf dem Datenträger bzw. der Speichereinrichtung an. Die Erfindung sieht vor, eine vorbestimmte Anzahl von zu einer Zeitzonengrenze gehörenden Zeitzo- nengrenzortskoordinaten abzuspeichern. Eine hinreichende Ge- nauigkeit der Ortsauflösung erhält man, wenn die Koordinaten von 150 bis 350 Zeitzonengrenzorten einer durch ein Flächenelement verlaufenden Zeitzonengrenze in der Speichereinrichtung hinterlegt werden. Werden zu jeder durch ein Flächenelement verlaufenden Zeitzonengrenze die Koordinaten von 300 Zeitzonengrenzorten gespeichert, so kommt man -die obige 15° x 15° - Flächenelementteilung voraussetzend- auf äquatorniveau auf eine Auflösung von 6, 5km / Grenzort. Die Ortsauflösung nimmt dabei zu den Polen hin zu, da mit zunehmender geographischer Höhe der Erdumfang kleiner wird.
Aus mathematischer Sicht lässt sich ein Ort auf einer Fläche mittels eines beliebigen Koordinatensystems beschreiben . Es hat sich j edoch vorliegend als günstig herausgestellt , die
Ortskoordinaten im geographischen Winkelsystem anzugeben. In diesem Fall ist eine erste der Zeitzonengrenzortskoordinaten die geographische Breite, insbesondere der Breitengrad, und eine zweite der Zeitzonengrenzortskoordinaten die geographi- sehe Länge, insbesondere der Längengrad.
Legt man das oben angegebene Standardzeitzonensystem mit der Greenwich-Basis zugrunde, so lässt sich die Zeit östlich eines Meridians leicht durch die positive Zeitdifferenz und westlich eines Meridians durch die negative Zeitdifferenz zur Green- wich-Zeit beschreiben. Bei einer 15° x 15° - Flächenteilung der oben beschriebenen Art kann jedem Flächenelement, durch welches keine Zonengrenze verläuft, eindeutig der entsprechende Zeitdifferenzwert in westlicher oder östlicher Richtung zur Greenwich-Zeit zugeordnet werden. In der Regel wird der Zeit- differenzwert in östlicher Richtung gewählt.
Da die Zeitzone ganz allgemein östlich von einer Zeitzonengrenze anders ist als westlich von dieser, hat es sich als günstig herausgestellt, zu jedem gespeicherten Ort auf einer
Zonengrenze entweder die (zweite) Zeitzoneninformation östlich oder westlich dieses gespeicherten Orts abzuspeichern, d.h. auf der Speichereinrichtung zu hinterlegen. Die Zeitzonenidentifizierungsrichtung, zu welcher zu jedem gespeicherten Zeit- zonengrenzort die zugehörige zweite Zeitzoneninformation gespeichert wird, ist also die westliche oder östliche Richtung, vorzugsweise jedoch die östliche Richtung.
Bevorzugt wird hierbei als jeweilige zweite Zeitzoneninforma- tion die Zeitabweichung von einer vorbestimmten Standardzeit, insbesondere die Zeitabweichung von der Greenwich-Zeit, gespeichert .
In einer Speichereinrichtung der vorstehend beschriebenen Art hinterlegte Daten bzw. durch ein Verfahren der vorliegenden Art auf einem Datenträger hinterlegte örtliche Zeitzonendaten können erfindungsgemäß wie folgt zur Bestimmung der Ortszeit verwendet werden:
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Ortszeit anhand von (vorhandenen) Standortkoordinaten und anhand von in einer Speichereinrichtung hinterlegten Daten sieht vor, dass zunächst anhand der Standortkoordinaten die Datensatznummer für das betreffende Flächenelement der Erdoberfläche bestimmt wird. Danach wird anhand der Datensatznummer die zugehörige erste Zeitzoneninformation ausgelesen. Dabei wird überprüft, ob es sich um eine gültige Zeitzoneninformation handelt, weil durch das betreffende Flächenelement keine Zeitzonengrenze verläuft oder ob keine gültige Zeitzoneninformation hinterlegt ist, weil durch das betreffende Flächenelement wenigstens eine Zeitzonengrenze verläuft.
Falls keine eine Zeitzone identifizierende erste Zeitzoneninformation ausgelesen werden kann, wird wenigstens ein nächstliegender Zeitzonengrenzort in zur Zeitzonenidentifizierungsrichtung entgegengesetzten Richtung (also z.B. der in westlicher Richtung nächstliegende Zeitzonengrenzort) ermittelt und anhand des ermittelten Zeitzonengrenzorts bzw. anhand der ermittelten Zeitzonengrenzorte wird die zugehörige zweite Zeitzoneninformation ausgelesen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Standortkoordinaten und anhand von in einer Spei- chereinrichtung, insbesondere in der Speichereinrichtung der vorstehend beschriebenen Art, hinterlegten Daten, ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet :
Es sind Datensatznuramernbestimmungsmittel vorgesehen, um anhand der Standortkoordinaten die Datensatznummer für das betreffende Flächenelement zu bestimmen. Weiter sind erste Zeitzoneninformationsauslesemittel vorgesehen, um anhand der Datensatznummer die zugehörige erste Zeitzoneninformation auszulesen. Es sind Zeitzonengrenzortermittlungsmittel vorgesehen, um in dem Fall, in dem keine eine Zeitzone identifizierende erste Zeitzoneninformation ausgelesen werden kann, ein oder mehrere nächstliegende Zeitzonengrenzorte in zur Zeitzonenidentifizierungsrichtung entgegengesetzten Richtung zu ermitteln und schließlich sind zweite Zeitzoneninformationsaus- lesemittel vorgesehen, um anhand der ermittelten Zeitzonengrenzorte die zugehörige zweite Zeitzoneninformation auszule- sen.
Die gesamte Vorrichtung kann beispielsweise mittels eines Mik- rocontrollers oder mit Hilfe mehrerer Mikrocontroller realisiert sein. Geht man z. B. von einer Funkarmbanduhr mit einge- bautem GPS-Empfänger aus, so sind üblicherweise zwei MikroController vorgesehen. Der eine Mikrocontroller dient zur Steuerung des GPS-Empfängers, der andere zur Ansteuerung der Uhr. Die Ermittlung der für die Einstellung der korrekten Uhrzeit erforderlichen Daten kann entweder vom Microcontroller des GPS-Empfängers oder vom Microcontroller der Uhr übernommen werden.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Bestimmung der Ortszeit anhand von (vorhandenen) Standort- koordinaten und anhand von in einer Speichereinrichtung hinterlegten Daten sieht vor, dass als Standortkoordinaten Breitengradkoordinaten und Längengradkoordinaten verwendet werden. In entsprechender Weise ist vorgesehen, dass als Zeitzonen-
grenzortkoordinaten die Breitengradkoordinaten und die Längengradkoordinaten verwendet werden. Als Zeitzonenidentifizierungsrichtung, zu welcher zu jedem gespeicherten Zeitzonen- grenzort die zugehörige zweite Zeitzoneninformation gespei- chert ist, • ist vorzugsweise die östliche Richtung vorgesehen:
Zunächst werden erfindungsgemäß die Breitengradkoordinaten der jeweiligen beiden benachbarten zu einer Zeitzonengrenze gehörenden Zeitzonengrenzorte ermittelt, zwischen denen sich die Breitengradkoordinate des Standorts befindet. Danach werden die zu den ermittelten Breitengradkoordinaten der benachbarten Zeitzonengrenzorte korrespondierenden Längengradkoordinaten ermittelt. Der jeweilige Zeitzonengrenzverlauf zwischen den ermittelten Zeitzonengrenzorten einer Zeitzonengrenze wird daraufhin durch jeweils eine Interpolationskurve, insbesondere eine Interpolationsgerade, interpoliert. Es wird dann die jeweilige Längengradkoordinate auf der jeweiligen Interpolationskurve, insbesondere der jeweiligen Interpolationsgerade, zu der Breitengradkoordinate des Standorts ermittelt. Weiter wird die Längengradkoordinate des in östlicher Richtung zum Standort nächstliegenden Grenzorts auf den jeweiligen Interpolationskurven, insbesondere Interpolationsgeraden, bestimmt. Anhand der ermittelten Längengradkoordinate wird wenigstens einer der zu dieser Interpolationskurve, insbesondere Interpola- tionsgeraden, gehörende gespeicherte Zeitzonengrenzort bestimmt und anhand dieses wenigstens einen bestimmten Zeitzonengrenzorts wird schließlich die zugehörige zweite Zeitzoneninformation bestimmt und ausgelesen.
Die entsprechende Vorrichtung umfasst Breitengradkoordinaten- ermittlungsmittel, um die Breitengradkoordinaten der jeweiligen beiden benachbarten zu einer Zeitzonengrenze gehörenden Zeitzonengrenzorte zu ermitteln, zwischen denen sich die Brei-
tengradkoordinate des Standorts befindet. Es sind Längengrad- koordinatenermittlungsmittel vorgesehen sind, um die zu den ermittelten Breitengradkoordinaten der benachbarten Zeitzonen- grenzorte korrespondierenden Längengradkoordinaten zu ermit- teln. Darüber hinaus sind Interpolationsmittel vorgesehen, um den jeweiligen Zeitzonengrenzverlauf zwischen den ermittelten Zeitzonengrenzorten einer Zeitzonengrenze durch jeweils eine Interpolationskurve, insbesondere eine Interpolationsgerade, zu interpolieren. Es sind weitere Längengradkoordinatenermitt- lungsmittel vorgesehen sind, um die jeweilige Längengradkoordinate auf der jeweiligen Interpolationskurve, insbesondere der jeweiligen Interpolationsgerade, zu der Breitengradkoordinate des Standorts zu ermitteln. Längengradkoordinatenbestim- mungsmittel bestimmen die in östlicher Richtung zum Standort nächstliegende aus den jeweiligen Interpolationskurven, insbesondere Interpolationsgeraden, ermittelte Längengradkoordinate. Es sind Zeitzonengrenzortbestimmungsmittel vorhanden, um anhand der ermittelten Längengradkoordinate wenigstens einer der zu dieser Interpolationskurve, insbesondere Interpolati- onsgeraden, gehörenden gespeicherten Zeitzonengrenzort zu bestimmen. Zweite Zeitzoneninformationsbestimmungs- und ausle- semittel sind vorgesehen, um anhand dieses wenigstens einen bestimmten Zeitzonengrenzorts die zugehörige zweite Zeitzoneninformation zu bestimmen und auszulesen.
Aus der Vielzahl an Anwendungen für die oben beschriebene, die örtliche Zeitzone speichernde Speichereinrichtung sowie die Vorrichtung zur Bestimmung der Ortszeit anhand von Standortkoordinaten und anhand von in einer Speichereinrichtung der vor- stehend beschriebenen Art hinterlegten Daten seien exemplarisch folgende genannt :
Die Speichereinrichtung und die Ortszeitbestimmungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Integration in eine Uhr, insbesondere eine Armbanduhr, eine Funkarmbanduhr oder einen Reisewecker. So ist es beispielsweise möglich, einen Reisewecker mit automatischer Positionserkennung (welcher z.B. mit einer Empfangseinrichtung für das Global Positioning System (GPS) ausgestattet ist) zu konstruieren, welcher anhand der z.B. per GPS ermittelten Standortkoordinaten eine automatische Zeitzonenbestimmung vornimmt. Es ist dann vergleichsweise einfach möglich, die örtliche Uhrzeit automatisch auf die ermittelte Zeitzone einzustellen.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die Figuren 1 bis 4 beziehen sich auf ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, die Figuren 5 bis 8 beziehen sich auf ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1: ein erfindungsgemäßes Speicherfeld eines ersten Aus- führungsbeispiels gemäß der Erfindung in Form einer
Tabelle, in der zu einer ein Flächenelement der Erdoberfläche identifizierende Datensatznummer eine eine entsprechende Zeitzone identifizierende Zeitzoneninformation abgespeichert ist (Grobtabelle) ,
Figur 2 : ein erfindungsgemäßes Speicherfeld des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung in Form einer Tabelle, in der zu jedem Flächenelement der Erdoberfläche, zu dem eindeutig keine eindeutige Zeitzonenin- formation hinterlegt werden kann, Koordinaten von Orten auf der durch das Flächenelement führenden Zeitzonengrenzen sowie korrespondierend hierzu eine ent-
sprechende Zeitzone ident-ifizierende Zeitzoneninformation abgespeichert ist (Feintabelle) ,
Figur 3 : ein exemplarisch ausgewähltes Flächenelement der Erd- ' Oberfläche, durch welches zwei Zeitzonengrenzen verlaufen und dessen westliche Berandung ebenfalls durch eine Zeitzonengrenze begrenzt ist,
Figur 4 : ein 8 Bit Datenwort einer einem Zeitzonengrenzort zu- geordneten Zeitzoneninformation,
Figur 5: ein erstes Speicherfeld eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung in Form einer Grobtabelle (Hauptmatrix) , in der unter einer einem Flächenele- ment der Größe 7,5° x 3,5° zugeordneten Adresse eine eine entsprechende Zeitzone identifizierende Zeitzoneninformation abgespeichert ist,
Figur 6: eine Aufteilung eines Flächenelements der Größe 7,5° x 3,5° in 255 x 255 Teilflächenelemente,
Figur 7 : Zeitzonengrenzverläufe innerhalb eines Flächenelements der Größe 7,5° x 3,5° und deren Annäherung mit Hilfe von geradlinigen Streckenabschnitten, wobei je- der Streckenabschnitt durch jeweils zwei Zweitzonen- grenzpunkte festgelegt ist,
Figur 8 : einen Ausschnitt eines zweiten Speicherfelds des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung in Form einer Feintabelle (Untermatrix) ' ,
Figur 9: die Zeitzonengrenzverläufe des Speicherfeldausschnitts nach der Figur 8.
Gemäß dem in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Beschreibung der Zeitzonen der Erde in zwei
Schritten. Zunächst wird die gesamte Erdkugel in grobe Zonen der Größe 15° x 15° eingeteilt. Diese Genauigkeit ist ausreichend in Gebieten, in denen die amtlich festgelegten Zeitzonen geradlinig verlaufen und durch Ausnahmen, wie politische Gren- zen, nicht gestört werden, (z. B. Meeresgebiete). Die Figur 1 zeigt die Aufteilung der Erdoberfläche in die Flächenelemente der Größe 15° x 15° in tabellarischer Form. Die erste Zeile gibt den Längengrad des jeweiligen nordwestlichsten Eckpunkts des jeweiligen Flächenelements an, die erste Spalte den ent- sprechenden Breitengrad.
Jedes Flächenelement wird durch eine Datensatznummer (Index) der Wortlänge 8 Bit gekennzeichnet. Jeder Datensatznummer (Index) von 8 Bit Länge ist eine erste Zeitzoneninformation 8 der gleichen Wortlänge von 8 Bit zugeordnet. Diese erste Zeitzoneninformation 8, gibt die Zeitdifferenz zur sogenannten Greenwich-Zeitbasis an, sofern dies eindeutig möglich ist.
Einem entsprechenden Flächenelement kann jedoch nur dann ein- deutig eine Zeitzoneninformation zugeordnet werden, wenn die entsprechenden Zeitzonengrenzen am jeweiligen Rand der Flächenelemente geradlinig verlaufen, solange die amtlich festgelegten Zeitzonen also nicht durch politische Grenzen gestört sind. Verläuft durch ein jeweiliges Flächenelement eine Zeit- Zonengrenze, so müssten diesen die Zeitzoneninformationen zweier Zeitzonen zugeordnet werden und zwar entsprechend dem Verlauf der politischen Zeitzonengrenze. Verlaufen durch das entsprechende Flächenelement sogar zwei oder mehr politische
Zonengrenzen, so müssten sogar drei oder mehr Zeitzoneninformationen einem jeweiligen Flächenelement zugeordnet werden, wobei der genaue Zeitzonengrenzverlauf zu berücksichtigen ist.
Die Erfindung sieht daher vor, dass bei fehlender gültiger
Zeitzoneninformationsangabe ein Verweis auf eine weitere Speichertabelle erfolgt. Eine derartige Speichertabelle ist in der Figur 2 dargestellt .
In dieser Speichertabelle sind zur Reduktion der Datenmenge die Zonengrenzen mit einer beliebigen Anzahl an Einzelpunkten beschrieben. Hier gilt der Grundsatz, je mehr Einzelpunkte verwendet werden, desto genauer die Approximation an den tatsächlichen Grenzenverlauf, desto höher ist jedoch auch der Speicherplatzbedarf.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind eine Anzahl n = 300 an Grenzpunkten (Zeitzonengrenzenorte) vorgesehen, die einen durch ein Flächenelement verlaufenden Zeitzonengrenzverlauf charakterisieren. Jeder definierte Zeitzonengrenzort umfasst folgende Informationen: Die geographische Breite (Breitengrad) , die geographische Länge (Längengrad) sowie die gültige Zeitzone ausgehend von diesem durch den Breiten- und Längengrad charakterisierten Zeitzonengrenzort in östlicher Rich- tung .
Der Figur 2 ist in tabellarischer Form die Datenstruktur eines Speicherfelds zu entnehmen, auf welches die Datensatznummer (Index) für ein Flächenelement der Erdoberfläche verweist, wenn diesem nicht eindeutig eine Zeitzoneninformation zuorden- bar ist. In die erste Spalte der in der Figur 2 dargestellten Tabelle ist die jeweilige Datensatznummer (Index) desjenigen Flächenelements eingetragen, von dem eine eindeutige Zeitzo-
neninformation fehlt. Die beiden Spalten 2 und 3 geben die jeweiligen Breiten- und Längengrade 10, 11 der jeweiligen Zeitzonengrenzorte jeweils in Form eines 8-Bit-Datenworts wieder. Die letzte Spalte gibt die eigentliche Zeitzoneninformation 9 östlich vom jeweiligen Zeitzonengrenzort mit den entsprechenden Längen- und Breitengraden 10, 11 als 8-Bit-Datenwort an.
Im Anschluss an eine einen Zonengrenzenverlauf charakterisierende Zeitzonengrenzortsfolge von n Punkten folgt eine Zeile logischer Nullen. Diese „0" -Zeile zeigt das Ende des durch die vorgegebene Anzahl n Punkte definierten Zeitzonengrenzverlaufs an. Danach folgt gegebenenfalls eine weitere Folge von n Punkten die einen weiteren Grenzverlauf durch das Flächenelement 1 charakterisieren. Durch eine „0" -Zeile getrennt folgen gegebe- nenfalls weitere durch eine Anzahl n Punkte definierte Grenzverläufe innerhalb des Flächenelements von 15° x 15°. Durch zwei „0" -Zeilen wird das Ende des letzten Grenzverlaufs inner- halb des entsprechenden Flächenelements charakterisiert. Im Anschluss hieran folgt zunächst der Index des nächsten Flä- chenelements innerhalb dem politische Zeitzonengrenzen verlaufen etc .
Der Aufbau eines 8-Bit-Datenworts einer einem Zeitzonengrenz- ort zugeordneten zweiten Zeitzoneninformation 9 entnimmt man der Figur 4.
Das achte Bit B8 gibt die Zeitzonencodierung an, wenn die entsprechende Zeitzonen keine stündliche Abweichung von der Referenzzeit aufweist. Die Bits B3 bis B7 kennzeichnen die Stun- denabweichung von der Referenzzeit. Die beiden ersten Bits Bl und B2 dienen zur Identifizierung eines 8 -Bit-Datenworts .
Der Figur 3 entnimmt man ein exemplarisch ausgewähltes Flächenelement 1 der Erdoberfläche, durch welches zwei Zeitzonengrenzen 6, 7 verlaufen und dessen westliche Berandung ebenfalls durch eine Zeitzonengrenze 5 begrenzt ist. Anhand dieser ■ Zeichnungsfigur 3 wird nunmehr erläutert, wie sich mittels Standortkoordinaten und mit Hilfe von in einem Datenspeicher hinterlegten Daten der in den Figuren 1 und 2 dargestellten tabellarischen Form die lokale Ortszeit bestimmen lässt.
Zur Bestimmung der gültigen Zeitzone 12, 13, 14 eines Punktes S werden dessen Ortskoordinaten S x , S y in das 15° x 15° Raster umgerechnet. Diese Standortkoordinaten S x , S 7 identifizieren eindeutig das zugehörige Datenfeld mit der entsprechenden Datensatznummer (Index) in der Grobtabelle gemäß der Figur 1. Die dort enthaltenen Informationen bestimmen das weitere Vorgehen in der folgenden Weise:
Beinhaltet die Zeitzoneninformation 8 im entsprechenden Datenfeld der Grobtabelle einen gültigen Wert (z. B. > 0), so ist keine weitere Verfeinerung der aktuellen Zone mehr notwendig.
Dies ist z. B. bei Meeresgebieten der Fall. Die entsprechende Zeitzoneninformation 8 kann (gegebenenfalls nach einer entsprechenden Rechenoperation) ausgegeben werden.
Beinhaltet die Zeitzoneninformation 8 im zugehörigen Datenfeld keinen gültigen Wert (z. B. = 0), so ist eine weitere Verfeinerung notwendig, da innerhalb des entsprechenden Flächenelements 1 eine Zeitzonengrenze β, 7 verläuft.
In diesem Fall wird die Auswertung in der Fein- oder Detailtabelle fortgesetzt, wobei die Auswerteroutine auf das Feld mit. der Nummer „Index" zugreift. Nacheinander aufgelistet befinden sich dort alle innerhalb eines Flächenelements 1 liegenden
Zeitzonengrenzpunkte mit deren entsprechenden Längen- und Breitengradkoordinaten. Anstelle der Anzahl n=300 sind in der Figur 3 jeweils nur sieben Grenzpunktkoordinaten pro Zonengrenze 6, 7 eingezeichnet.
Anhand der Breitengradkoordinaten werden in der Tabelle zunächst grenzenbeschreibende Punktepaare Gn, Gi 2 ; G 25 , G 2 6; G 33 , G 34 gesucht, zwischen denen sich der gegebene Standort S mit den Koordinaten S x , S y befindet. Sind diese ermittelt, so wer- den über eine Geradengleichung die Längengradkoordinaten X der Schnittpunkte mit den Grenzgeraden 2, 3, 4 ermittelt. Vom westlichsten Ende (in Zeichnung links) ausgehend, wird die Längengradkoordinate X des gegebenen Standortes S mit den ermittelten Längengradkoordinaten X der GrenzSchnittpunkte P 1 , P 2 , P 3 verglichen. Der Vergleich mit einem nächsten Punkt P 1 , P 2 , P 3 wird fortgesetzt, solange der gegebene Standort S westlich vom laufenden Schnittpunkt P 1 , P 2 liegt. Ist dies nicht mehr der Fall, wie im vorigen Ausführungsbeispiel beim Schnittpunkt P 3 , so gilt die Zeitzoneninformation 9 des letzten Schnittpunktes (hier P 2 ) , für den diese Bedingung noch erfüllt war .
Bei der Realisierung des vorstehend beschriebenen (ersten) Verfahrens wurde festgestellt, dass bei einer Unterteilung der Erdoberfläche in Flächenelemente mit 15° geographischer Länge mal 15° geographischer Breite eine Genauigkeit der Auflösung von 5 km nicht möglich ist. Eine derartige Auflösegenauigkeit ist nur mit einem direkten Abbild der Zeitzonengrenzen möglich.
Abweichend von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbei- spiel wird bei einem nachfolgend beschriebenen zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel die Erdoberfläche nicht in
Flächenelemente der Größe 15° geographischer Länge und 15° geographischer Breite aufgeteilt, sondern die Erdoberfläche wird in Flächenelemente mit folgender Größe aufgeteilt:
1. Unterteilung der Breitengrade in 7 , 5° -Schritten, nämlich 90 c
- 82,51°, 82,50° - 75,01°, 75° - 67,51°, 67,50° - 60,01° ..
2. Unterteilung der Längengrade in 3, 5° -Schritten, nämlich 0°
- 3,74°, 3,75° - 7,49°, 7,50° - 11,24°, 11,25° - 14,99° ..
Daraus ergibt sich eine Hauptmatrix der Größe:
Längengrade: 360° / 3,75° = 96 Spalten, Breitengrade: 180° / 7,5° = 24 Zeilen,
also 2304 Flächenelemente gleicher Winkelteilung.
Ein Ausschnitt aus dieser Hauptmatrix ist in der Figur 5 dargestellt . Insbesondere entnimmt man der linken Spalte die ein- zelnen Breitengradintervalle 15 entsprechend obiger Ziffer
„l. v unter Kennzeichnung 17, ob sich das betreffende Breitengradintervall 15 auf der Nord- oder Südhalbkugel (N, S) befindet. Der obersten Zeile entnimmt man exemplarisch 19 einzelne Längengradintervalle 16 entsprechend obiger Ziffer „2. Nλ .
Die Erhöhung der Anzahl der Flächenelemente hat zur Folge, dass die Flächenelemente kleiner sind als beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 4, nämlich 7,5° x 3,5° (geographische Breitengrade x geographische Längengrade) . Dies führt zunächst dazu, dass die Grobtabelle (oder Hauptmatrix) nach diesem zweiten Ausführungsbeispiel wesentlich größer ist als die nach dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kommt jedoch ein positiver
Effekt zum Tragen, nämlich dass viele der kleineren Flächenelemente innerhalb einer Zeitzone liegen und nur vergleichsweise wenige Flächenelemente, durch welche eine Zeitzonengrenze verläuft, einer Konkretisierung der örtlichen Zeitzonenzu- Ordnung bedürfen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt es 544 Flächen, durch welche wenigstens eine Zeitzone verläuft und bei welchen daher unterschiedlichen Orten eine voneinander abweichende Zeitzoneninformation zugeordnet werden muss, um standortabhängig hierauf basierend eine Zeitzonenbestimmung durchführen zu können. Die restlichen 1760 Flächen sind bereits eindeutig einer Zeitzone zugeordnet.
Die Verschlüsselung der Hauptmatrix (Grundtabelle) erfolgt nach folgendem Verfahren:
Die Zeitzonen der Erde werden mit Ziffern von 0 .. 36 codiert. Jede Codierung steht für einen Zeitzonenabstand zur koordi- nierten Weltzeit, der sogenannten UTC-Zeit (UTC = Akronym für Coordinated Universal Time) .
Innerhalb der 36 Zeitzonen sind alle Sonderfälle (Indien mit halbstündigen Zeitzonenabständen, Katmandu mit dreiviertel- stündigen Zeitzonenabständen, Australien mit drei Zeitzonen, nämlich Zone Perth: UTC + 8h, Zone Adelaide: UTC + 9 ^ h, Zone Sydney: UTC + 10 h usw.) mit behandelt. Eine Zahl zwischen 1 und 36 zu übergeben erweist sich als speicherplatzsparender als z.B. 3 3/4 Stunden. Die Definition dieser Zeitzonen ist frei und erweiterbar, wie zum Beispiel: 0 - UTC / 1 - MEZ / 2 - MESZ / 3 (Zone + 3) / 4 (Zone + 3,5) / 5 (Zone + 4 ...).
Grundsätzlich spielt die eigentliche Speicherbreite von 4, 8, 16, 32 oder 64 Bit (oder mehr) , in welcher die Zeitzoneninformation hinterlegt wird, keine Rolle. Da der zur Realisierung des vorliegenden Ausführungsbeispiels verfügbare GPS-Empfänger mit einer Verarbeitungsbreite von 16 Bit arbeitete, wurde diese Verarbeitungsbreite für das hier beschriebene zweite erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel als Speicherbreite zur Hinterlegung der einem Flächenelement zugeordneten Zeitzoneninformation verwendet .
Die 16 Bit Speicher-werte DO, Dl, D2 ... D15 für jedes Flächenelement von 3,5° x 7,5° der Hauptmatrix sind wie folgt codiert :
Die Bits D14 und D15 dienen als Kennung dafür, welche Information die Bits DO .. D13 beinhalten und zwar nach folgendem Schema :
Enthalten die Bits D14, D15 jeweils eine logische „1", so ist dies ein Hinweis darauf, dass die Information in den Bits DO
.. Dl3 eine eindeutig dem entsprechenden Flächenelement zuor- denbare Zeitzoneninformation enthält. Durch dieses Flächenelement verläuft also keine Zeitzonengrenze. Dies gilt im vorliegenden Ausführungsbeispiel für insgesamt 1760 - 16 Bit Spei- cherplätze. Die Zeitzoneninformation in diesen Speicherplätzen ist wie folgt codiert :
Bit DO .. D5 Zeitzonencodierung ( 3F = 63 mögliche Zeitzonen) Bit D6 .. D7 Kennung Sommer-/Winterzeit Bit D8 .. D13 Weitere Zusatzinformationen
Enthalten die Bits D14, D15 jeweils eine logische „0", so ist dies ein Hinweis darauf, dass die Information in den Bits DO
.. Dl3 keine eindeutig dem entsprechenden Flächenelement zuor- denbare Zeitzoneninformation enthält. Durch dieses Flächenele- • ment verläuft also eine Zeitzonengrenze.
In diesem Fall enthalten die Bits DO .. D13 eine Sprungadresse in eine Untermatrix (Feintabelle) , in welcher Informationen zum ZeitZonengrenzverlauf enthalten sind. Dies gilt im vorliegenden Ausführungsbeispiel für insgesamt 544 - 16 Bit Speicherplätze .
Jedes Flächenelement wird gleich behandelt, selbst wenn die Ausdehnung zwischen äquatornähe und in Polnähe in Kilometern ausgedrückt eine völlig andere ist. Die Ausdehnung jedes beliebigen Flächenelements ist im Ausführungsbeispiel in 255 (0..254) gleiche Abstände der Länge und Breite unterteilt. Damit besteht die Möglichkeit, wie sich aus der Figur 6 ergibt, ein Netz von 65025 Punkten über die gewählten Flächenelemente zu legen. Diese Punkte bilden die Grundlage für den nachfolgenden Algorithmus .
Jede Zeitzonengrenze mit beliebigem Verlauf ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch kurze geradlinige Streckenabschnitte, die durch jeweils zwei der 65025 Punkte gekennzeichnet sind, nachgebildet. Dies wird dadurch erreicht, dass bei der Dateneingabe die zwei Originalpunkte, bestimmt durch Längen- und Breitengrad, bereits in die entsprechenden Werte (0 .. 255) umgewandelt werden. Figur 7 zeigt beispielhaft die Nachbildung verschiedener Zeitzonengrenzverläufe 18, .. 29 mit Hilfe von geradlinigen Streckenabschnitten. Die einen Zeitzo- nengrenzstreckenabschnitt definierenden Grenzpunkte sind in der Figur mit den Bezugszeichen G a/ G b ... G z gekennzeichnet.
Es gibt zwei Möglichkeiten der Genauigkeitssteigerung bei jedoch gleichzeitig erhöhtem Speicherbedarf:
1. die Fläche wird verfeinert von 255 (FE x FE Hex) nach 4095 (FFE x FFE Hex) oder sogar 65535 (FFFE x FFFE Hex)
2. die Anzahl der Stützpunkte wird erhöht (genauere Nachbildung des Zonengrenzverlaufs)
Die Untermatrix (Feintabelle) ergibt sich wie folgt: Jedem Punkt (in diesem Beispiel rechts einer Linie) wird ein Zeitzonenwert zugeordnet. Die Linie zwischen 0°,0° und 0°,7.5° muss immer vorhanden sein. Als Endekennzeichnung für alle Werte eines Feldes gilt FFFF Hex. Das ist der Grund weshalb nur 0 .. FE (255) Werte benutzt werden können.
Ein Ausschnitt aus der Untermatrix ist in der Figur 8 dargestellt. Die durch das Bezugszeichen 30 gekennzeichnete Zahl gibt den Verweis nach der Codierung der Hauptmatrix an. Die mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichnete Zahl entspricht der Datensatznummer in Hexadezimaldarstellung. In der ersten Spalte 32 ist der entsprechende Längengrad, in der zweiten Spalte 33 der entsprechende Breitengrad eingetragen. Zwei aufeinanderfolgende Zeilen mit gleichem Längengrad 32 definieren jeweils einen Streckenverlauf der Zeitzonengrenze. Der Spalte 34 entnimmt man die dem jeweiligen Streckenabschnitt zugeordnete Ortszeit und zwar als Differenzzeit zur UTC-Zeit.
Die beiden letzten Spalten 35, 36 geben die tatsächlich im Speicher hinterlegten Daten an. Insbesondere wird im Speicher zugeordnet zu den codierten Ortskoordinaten 36 die codierte
Ortszeit 35 in binärer Form hinterlegt. Die in Figur 8 dargestellte Tabelle gibt die entsprechenden Hexadezimalzahlen zu den entsprechenden Binärcodes an.
Die Sequenz der zu einem Flächenelement gehörenden Daten wird durch Angabe der dem entsprechenden Flächenelement zugeordneten Datensatznummer 31 eingeleitet (z. B. 0150, 0151, 0152) und durch eine Endekennung (hier z. B. FPFF) abgeschlossen.
Der Vollständigkeit und Nachvollziehbarkeit halber zeigt die Figur 9 die zu dem beispielhaft in Figur 8 dargestellten Feinmatrixausschnitt gehörenden und durch die Datensatznummern 0150 und 0151 in Hexadezimalzahlendarstellung bezeichneten
Flächenelemente mit den in der erfindungsgemäßen Weise codierten Zeitzonengrenzverläufen.
In Kenntnis des momentanen Aufenthaltsorts (beispielsweise an- hand der von einem GPS-Empfänger ermittelten Standortkoordinaten) lässt sich die Ortszeit aus den in den Speichertabellen nach den Figuren 5 und 8 hinterlegten Werten wie folgt bestimmen :
Mit den Koordinaten des momentanen Aufenthaltsorts wird der
Auswertebereich mittels der Hauptmatrix bestimmt. Hier erfolgt die Trennung in Zeitzone bereits gefunden oder Auswertung des gefundenen Flächenelements. Danach errechnet der Controller des GPS - Systems seine Koordinaten innerhalb der erkannten Fläche im Bereich 00.. FE (0 .. 3,75) der geografischen Breite und 00..FE (0 .. 7,50) der geografischen Länge.
Anhand dieser ermittelten Werte läuft der Flächensuchalgorith- mus ab, dessen einziges Ziel es ist, den aktuell codierten Zeitzonenabstand zu ermitteln.
Die Auswertung der Daten startet bei allen realisierten Flächen in der Position 0°,0°. bis zum Punkt 0°,0.80° Speicher-
wert 0 0 0 27 dec bzw. 0000 001B Hex mit dem dazugehörigen codierten Zeitzonenabstand von 10 / OA Hex und die Aussage Sommer Winterzeit 00.
Die Messgenauigkeit dieses Verfahrens beträgt
Erdumfang am äquator : (Zahl der möglichen Stützstellen =
360° / 3,75° in einem Flächenelement )
34.490 km . 255 = 1 , 5 7 km
96
Da die geradlinigen Streckenabschnitte nicht jeden Punkt genau erfassen, ist mit einer ungefähren Genauigkeit von 0 .. 5 km zu rechnen. Erst durch erhöhten Speicheraufwand kann diese Genauigkeit erhöht werden. Ein Vorteil ist hier, dass speziell einzelne Flächenelemente in Ballungsgebieten nachträglich verfeinert werden können.
Bezugszeichenliste
1 Flächenelement
2 Grenzgerade 3 Grenzgerade
4 Grenzgerade
5 Zeitzonengrenze
6 Zeitzonengrenze
7 Zeitzonengrenze 8 erste Zeitzoneninformation
9 zweite Zeitzoneninformation
10 Breitengrad
11 Längengrad
12 Zeitzone 13 Zeitzone
14 Zeitzone
15 Breitengradintervalie
16 Längengradintervalle
17 Himmelsrichtung 18 Zeitzonengrenze
29 Zeitzonengrenze 30 Codierung der Hauptmatrix
31 Datensatznummer in Hexadezimaldarstellung
32 Längengrad
33 Breitengrad
34 Ortszeit (Abweichung von UTC) 35 codierte Uhrzeit / Endekennung (FFFF)
35 codierte Ortskoordinaten / Datensatznummer in Hexadezimaldarstellung (0150, 0151, 0152)
37 Streckenabschnitt
Bl erstes Bit
B8 achtes Bit
DO erstes Bit
D15 sechzehntes Bit
F x Längengrad des oberen Endes des Flächeneleinents 1 F y Breitengrad des oberen Endes des Flächenelements 1
G 11 Zeitzonengrenzort
G 37 Zeitzonengrenzort G a Zeitzonengrenzort
G z Zeitzonengrenzort
n Anzahl
S Standort
S x Standortskoordinate
S y Standortskoordinate
X Längengrad
Y Breitengrad