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Title:
AUTOMATIC HEIGHT ADJUSTMENT IN AN ALTIMETER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/077473
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an altimeter for detecting and displaying the altitude above the sea level of a location by measuring the ambient atmospheric pressure. In order to compensate for changes in air pressure due to meteorological reasons or temperature, an adjustment or reset mechanism is provided with the purpose of adjusting or resetting the altimeter to a given stored height adjustment at a given moment. This is only effected if at said moment the air pressure that has been measured indicates a height coinciding with the determined stored height adjustment within a predetermined tolerance limit.

Inventors:
JODER PETER (CH)
CAMENZIND LORENZ (CH)
Application Number:
PCT/CH2000/000143
Publication Date:
December 21, 2000
Filing Date:
March 13, 2000
Export Citation:
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Assignee:
FLYTEC AG (CH)
JODER PETER (CH)
CAMENZIND LORENZ (CH)
International Classes:
G01C5/06; (IPC1-7): G01C5/06
Foreign References:
DE4236357A11993-05-13
Attorney, Agent or Firm:
TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG (Schwäntenmos 14 Zumikon, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Erfassen und Anzeigen eines Standortes tuber Meeresspiegel durch Messen des Umgebungsluftdruckes, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einstellbzw. Rückstellmechanismus vorgsehen ist, um die Vorrichtung auf eine bestimmte gespei cherte Höheneinstellung in einem bestimmten Zeitpunkt einbzw. zurückzustellen, falls der zu diesem bestimmten Zeitpunkt ge messene Luftdruck eine Hoche ergibt, welche innerhalb einer vor eingegebenen Toleranzgrenze mit der bestimmten gespeicherten Höheneinstellung übereinstimmt.
2. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Rückstellmechanismus mit einer Zeiterfas sungseinheit derart gekoppelt ist, dass die Einbzw. Rückstel lung periodisch und/oder immer zur selben Tagesoder Wochen zeit erfolgt.
3. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein automatisches bzw. selbster kennendes Hohenerfassungsund Abspeicherungsorgan vorgesehen ist, welches bei periodischem und/oder täglichem und/oder wõ chentlichem Messen einer gleichen Hoche bzw. eines Luftdruckes innerhalb einer vorgegebenen Toleranzgrenze zum jeweils glei chen Zeitpunkt bzw. innerhalb des gleichen Zeitintervalles die sen Wert abspeichert und anschliessend die Vorrichtung in die sem Zeitpunkt bzw. Zeitintervall des Messens automatisch die Vorrichtung auf den vorab gemessenen Höhenwert einbzw. zu rückgestellt wird.
4. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vorbestimmte Höheneinstel lungen abgespeichert sind, wobei jeweils mindestens eine be stimmte Höheneinstellung auswahlbar ist, auf welche die Vor richtung zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. periodisch ein bzw. rückstellbar ist.
5. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicherorgan vorgesehen ist, um manuell und/oder automatisch mehrere gemessene Luftdruck bzw. damit verbundene Höhenmesswerte abzuspeichern, wobei die gespeicherten Werte koppelbar sind mit weiteren Angaben wie Zeitpunkt des Messens, Standort des Messens, etc..
6. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Menuschaltung vorgesehen ist, mittels welcher die Vorrichtung zwischen verschiedenen Erfas sungsbzw. Betriebsarten wechselbar schaltbar ist und/oder mittels welcher zwischen verschiedenen Anzeigearten bzw. Anzei gedaten gewahlt werden kann.
7. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere LCDDisplays vorgesehen sind für die Anzeige der Hoche, Zeit, Datum, geogra phischer Standort etc..
8. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingabetastatur vorgesehen ist für die Eingabe von Daten, geographischen Angaben, Koordi naten, etc..
9. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie integral in einer Uhr, wie ei ner Armbanduhr oder Taschenuhr, integral in einem Taschenmesser oder einem anderen Werkzeug des täglichen Gebrauches angeordnet ist.
10. Verfahren zum automatischen Korrigieren der Höheneinstel lung an einer Vorrichtung zum Messen der Hoche eines Standortes tuber Meeresspiegel mittels Erfassen des Umgebungsluftdruckes, dadurch gekennzeichnet, dass die für das weitere Erfassen der Standorthöhe bzw. des Umgebungsluftdruckes massgebende Aus gangshöheneinstellung der Vorrichtung in einem bestimmten Zeit punkt auf einen bestimmten gespeicherten Höhenwert einbzw. zurückgestellt wird, falls der zu diesem Zeitpunkt gemessene Luftdruck innerhalb einer voreingegebenen Toleranzgrenze mit dem dem gespeicherten Höhenwert entsprechenden und ebenfalls abgespeicherten Luftdruckmesswert übereinstimmt.
11. Verfahren, insbesondere nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Rückstellung jeweils taglich und/oder wo chentlich immer zum selben Zeitpunkt und/oder periodisch er folgt, falls der dannzumal gemessene Wert innerhalb der Tole ranzgrenze liegt.
12. Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Gewohnheiten einer die Vor richtung benutzenden Person automatisch erfasst und adaptiert werden, indem gleiche Werte des erfassten Luftdruckes bzw. der Hoche innerhalb von Toleranzgrenzen zu jeweils gleichen Tages und Wochenzeiten bzw. zu gleichen periodischen Zeitpunkten ge speichert und anschliessend far die automatische Einbzw. Rückstellung verwendet werden.
Description:
Automatische Höheneinstellung in einem Höhenmesser Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfas- sen und Anzeigen der Hoche eines Standortes tuber Meeresspiegel durch Messen des Umgebungsluftdruckes sowie ein Verfahren zum automatischen Korrigieren der Höheneinstellung an einer Vor- richtung zum Messen der Hoche tuber Meeresspiegel mittels Erfas- sen des Umgebungsluftdruckes.

Der Luftdruck oder die Höhenmessung bei einem entsprechenden beispielsweise elektronischen Messgerat erfolgt uber einen Druckmessensor. Dieser Sensor funktioniert auf mechanischer Ba- sis, in dem sich eine Membrane im Innern des Gehauses bei Druckanderungen leicht biegt. Diese Veranderung wird gemessen und elektronisch gewandelt aufbereitet. Jede Druckmessung und daraus abgeleitet die Höhenmessung erfolgt nach diesem mechani- schen Prinzip.

Ein Höhenmesser berechnet die H6he aufgrund des Luftdruckes.

Dabei wird der Luftdruck auf Meereshöhe als Nullpunkt-Druck an- genommen. Dieser Nullpunkt-Druck wird als QNH bezeichnet. Wird also auf einer bestimmten Hoche ein Luftdruck gemessen, so wird dieser anhand einer Eichkurve, ermittelt durch durchschnittli- che Luftdrücke an jeweiligen Höhenstandorten, abgeleitet. Auf- grund des sich stets verändernden Luftdruckes bei unterschied- licher Wetterlage bei gleichbleibendem Standort können sich ab- leitend Höhenmesswertdifferenzen ergeben. Pro 1 mbar Druckver- änderung betragt diese Abweichung ca. 8 m. Wetter bedingt schwankt der mittlere Luftdruck beispielsweise auf einer Mee- reshöhe von ca. 1013 mbar von zwischen 950 und 1050 mbar. Mit anderen Worten kann eine Messung auf Meereshöhe Höhenwert- schwankungen in der Grössenordnung von ca. 1000 m ergeben.

Selbst an einem stabilen Tag können temperaturbedingte Luft- druckschwankungen von +/-1 mbar auftreten. Bei schnellen Wet- teranderungen, z. B. Kaltfronten, kann sich der Luftdruck inner- halb eines Tages um bis zu 5 mbar andern, die Höhenabweichung betragt somit ca. 40 m.

Bedingt durch diese Luftdruckschwankungen muss ein Hohenmesser, will man eine korrekte Anzeige haben, vor jedem Gebrauch neu justiert werden. Das heisst der Höhenmesser muss auf einer be- kannten Hoche, wie z. B. zu Hause, bei einer Bahnstation, einer Hutte, usw. neu eingestellt werden, was leicht vergessen wird.

Häufig werden Höhenmesser aus eben diesem Grunde gar nicht mehr verwendet, da sie als ungenau bzw. unzuverlassig gelten, indem grosserie Druckschwankungen des Luftdruckes zu ungenauen Höhen- angaben führen können.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ho- henmessvorrichtung zu schaffen, welche eine bessere Messgenau- igkeit mit sich bringt und welche benutzerfreundlicher ist.

Erfindungsgemass wird die gestellte Aufgabe mittels einer Vor- richtung gemass dem Wortlaut nach Anspruch 1 bzw. mittels eines Verfahrens gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 10 gelöst. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eine Höhenmessvorrichtung vorgesehen ist, welche eine automatische oder halbautomatische Einstellung einer oder mehrerer beliebi- gen Höhenangäben ermöglicht.

Insbesondere wird eine Vorrichtung zum Erfassen und Anzeigen der Hoche eines Standortes tuber Meeresspiegel durch Messen des Umgebungsluftdruckes vorgeschlagen, wobei ein Einstell-bzw.

Rückstellmechanismus vorgesehen ist, um die Vorrichtung auf ei- ne bestimmte gespeicherte Höheneinstellung in einem bestimmten

Zeitpunkt ein-bzw. zuruckzustellen, falls der zu diesem be- stimmten Zeitpunkt gemessene Luftdruck eine Hoche ergibt, welche innerhalb einer voreingegebenen Toleranzgrenze mit der bestimm- ten gespeicherten Höheneinstellung übereinstimmt.

Mit anderen Worten kann eine bestimmte Höhenangabe eingestellt und abgespeichert werden, womit diese Höhenangabe respektive der damit verbundene Umgebungsluftdruck in einem Speicher bzw.

Memory abgelegt ist. Wird der Standort nicht verandert, merkt dies die Hohenmessvorrichtung insofern, indem der gemessene Um- gebungsluftdruck resp. der der Hoche dieses Standortes entspre- chende Luftdruck nur innerhalb eines bestimmten Toleranzwertes variieren kann, womit zu jedem Zeitpunkt die Hõhenmessvorrich- tung auf die gespeicherte Höheneinstellung automatisch rack- stellbar ist. Der Zeitpunkt, wann diese Einstellung bzw. Ruck- stellung erfolgen soll, kann beliebig definiert werden. Dies kann innerhalb eines gewissen Zeitintervalles sein oder es kann ab Speicherung beispielsweise innerhalb eines Tages sein. Der Zeitpunkt bzw. der Zeitintervall, wann die Rückstellung zu er- folgen hat, kann sogar vom Benutzer definiert werden.

So ist es beispielsweise möglich, dass jeweils morgens um 5 h, wenn eine Benutzerperson des Hohenmessers in der Regel noch im Bett ist, die automatische Erfassung des Umgebungsluftdruckes erfolgt und die automatische Rückstellung auf den voreingegebe- nen Höhenwert, falls der dannzumal um 5 h morgens erfasste Um- gebungsluftdruck innerhalb eines Toleranzintervalles mit demje- nigen Luftdruck übereinstimmt, welcher dem gespeicherten Höhen- wert entspricht. Auf diese Art und Weise werden Druckschwankun- gen des Umgebungsluftdruckes automatisch ausgeglichen, und so- mit betragt die Ausgangshohe der Höhenmessvorrichtung jeweils immer morgens um 5 h denselben Wert, unabhängig davon, ob der

Standort der Benutzerperson, wie beispielsweise seine Wohnung oder sein Haus, im Bereich eines Hochs oder eines Tiefs ist. Da tagliche Schwankungen des Luftdruckes in der Regel nur wenige Millibar betragen und grosserie Druckschwankungen erst über eine Periode von mehreren Tagen erfolgen, ergibt sich somit immer eine relativ gute Genauigkeit der Höhenmessung, und zudem muss die die Hohenmessvorrichtung benutzende Person sich nie daran erinnern, die Höhenmessvorrichtung ein-bzw. zurückzustellen bzw. auf die Ausgangshöhe einzustellen.

Die automatische Speicherung der Ausgangshöhe resp. des ent- sprechenden Druckes kann auch aufgrund einer Selbstlernerken- nung erfolgen. Das heisst, dass ein integrierter Mikroprozessor die Gewohnheiten des Benutzers erkennt und diese automatisch adapiert. Zum Beispiel wohnt der Benutzer auf einer gewissen Hoche und hat den Höhenmesser immer am gleichen Ort stehen, Oder der Benutzer hat den Höhenmesser im Auto und fahrt jeden Morgen beispielsweise immer um 8 h zur Arbeit, so kann der Mikropro- zessor erkennen, dass um 8 h morgens die Hoche bzw. der gemesse- ne Umgebungsluftdruck nicht gleich ist, wie spater am Tag, wenn das Auto vor dem Büro bzw. dem Geschaft des Benutzers steht.

Somit sind auch im Verlaufe eines Tagesablaufes mehrere automa- tische Ein-bzw. Rückstellungen möglich, indem zunächst die Ho- henmessvorrichtung eine Ein-bzw. Rückstellung um 8 h morgens automatisch vornimmt auf die Hoche beispielsweise des Autos vor dem Wegfahren ins Büro. Spalter am Tage, beispielsweise um 14 h nachmittags, erfolgt eine erneute Ein-bzw. Rückstellung auf die Hoche des Parkplatzes, wo die Benutzerperson ihren Wagen wahrend der Arbeit stehen hat. Selbstverstandlich erfolgt diese automatische Ein-bzw. Rückstellung immer nur dann, wenn der jeweils gemessene Luftdruck innerhalb einer Toleranzgrenze

liegt, welche dem jeweiligen Luftdruck des entsprechenden Standortes entspricht. Auch das automatische Erfassen, Spei- chern und Adaptieren ist jeweils nur dann möglich, wenn zu be- stimmten gleichen Zeitpunkten des Tages der jeweils gemessene Luftdruck innerhalb von Toleranzgrenzen liegt.

Auch weitere Gewohnheiten können erkannt und adaptiert werden, wie z. B. das allsonntagliche spate Aufstehen, das jeweils frühe Aufstehen in den Ferien bei Bergtouren, etc.

Nebst dem Erfassen von Luftdruck und der damit verbundenen Hoche ist es auch möglich, weitere Parameter einzugeben und zu spei- chern und mit den jeweiligen gespeicherten Höhenangaben zu ver- binden bzw. zu kombinieren, wie beispielsweise Uhrzeit, Datum, geographischer Standort, Angaben wie Ferien oder Arbeit, etc..

Nebst dieser automatischen Erfassung und Abspeicherung bzw.

Ein-oder Rückstellung soll es selbstverstandlich auch möglich sein, manuell Abspeicherungen vorzunehmen bzw. manuell die Ein- oder Rückstellung vorzunehmen und mittels Menuschaltung weitere Funktionen in der Höhenmessvorrichtung abzurufen bzw. zu ver- wenden.

Schlussendlich soll es auch möglich sein, den ganzen Rückstell- mechanismus auszuschalten und die Höhenmessvorrichtung manuell zu verwenden, wie dies bei herkömmlichen Höhenmessvorrichtungen der Fall ist.

Durch die erfindungsgemass vorgeschlagene Vorrichtung wird es far eine Benutzerperson natürlich attraktiver, Höhenmessungen vorzunehmen bzw. sich die Hoche des jeweiligen Standortes anzei- gen zu lassen, weshalb mit einem vermehrten Einsatz bzw. mit der vermehrten Verwendung derartiger Hohenmessgerate zu rechnen

ist. Da eine Benutzerperson aber nicht mehrere Geratschaften mit sich tragen moche, ist es sinnvoll, eine erfindungsgemasse Höhenmessvorrichtung beispielsweise in einer Uhr, wie einer Armbanduhr, Taschenuhr oder in einem Taschenmesser, etc. inte- griert anzuordnen. Auch eignet sich die erfindungsgemässe Ho- henmessvorrichtung als Mess-und Anzeigeanordnung in einem Au- tomobil, integriert im Armaturenbrett.

Erfindungsgemasse Höhenmessvorrichtungen können sowohl eine wie mehrere Anzeigen, wie beispielsweise sogenannte LCD-Displays, aufweisen einerseits far die Angabe des gemessenen Luftdruckes und/oder der daraus ermittelten Hoche tuber Meeresspiegel, sowie Angabe von Zeit, Standort etc.. Weiter ist es möglich, Eingabe- tastaturen vorzusehen, um beispielsweise geographische Angaben in die Vorrichtung einzugeben und kombiniert mit gemessenen Ho- henangaben abzuspeichern.

Die oben angeführten Ausführungsvarianten der erfindungsgemass vorgeschlagenen Hohenmessvorrichtung stellen lediglich Beispie- le dar, in welcher Art und Weise die Höhenmessvorrichtung abge- andert bzw. modifiziert werden kann. Grundsatzlich ist es mog- lich, weitere Mess-und Anzeigevorrichtungen in der Höhenmess- vorrichtung vorzusehen oder die Höhenmessvorrichtung mit ande- ren Geraten zu kombinieren. Den Variations-, Kombinations-und Modifikationsmöglichkeiten sind keine Grenzen gesetzt.