AT13049U1 - Gerät zur darstellung des sonnenlaufes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät mit einer Anzeigeeinheit, insbesondere einem Display und gegebenenfalls ein oder mehreren Druckknöpfen zur Darstellung von Datum und Uhrzeit und den Zeitpunkten des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs, wobei das Gerät unterschiedliche Darstellungsformen verarbeitet, welche ein Sonnensymbol (10), das sich entlang einer graphisch gezeigten Bahn (9) im Laufe des Tages auf dieser entlang bewegt, und über das ganze Kalenderjahr hindurch zu den Zeitpunkten des Sonnenaufgangs (4) bzw. des Sonnenuntergangs (7) sichtbar bzw. nicht mehr sichtbar anzeigen, bezogen auf einen Tag (2) und einen geographischen Ort (1).Um den Anspruch der Erfassung der momentanen Sonnenposition auf einen Blick zu erfüllen, wird vorgeschlagen, die Bahn des Sonnenlaufs (9), nahe den Stundenziffern verlaufen zu lassen und die Zeitskala der Bahn (9) an die Stundenskala der Uhrzeit zu koppeln (Fig.6) oder eine durch Streckung oder Stauchung gegenüber der Stundenskala der Uhrzeit veränderte Zeitskala besitzt, die das Verhältnis der Tageslänge (entspricht der Länge der Bahn (9)) zur aktuellen Sonnenposition (10) zeigt (Fig.7). Die angezeigte Darstellungsform ist aus einer Menge von im Gerät gespeicherten Darstellungsformen jederzeit selektierbar.

Description

ssterreidtischis pitentäist AT 13 049 Ul 2013-05-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Gerät mit einer Anzeigeeinheit, insbesondere einem Display und gegebenenfalls ein oder mehreren Druckknöpfen sowie der Anzeige von Datum und Uhrzeit und den Zeitpunkten des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs.

[0002] Anzumerken wäre an dieser Stelle, dass die angegebenen Zeitpunkte - trotz exakter Formeln - in einem etwas unscharfen Bereich bleiben (die Ungenauigkeit ist kleiner als 5 Minuten). Sie können zudem durch widrige örtliche Bedingungen (Gebirge, Schlechtwetter, etc.) verfälscht werden. Die zugrunde liegende Berechnung kann auf die „bürgerlichen" Zeiten, aber auch geometrische, nautische und astronomische Zeiten eingestellt werden. Die Formeln dazu finden sich z.B. im Internet unter http://lexikon.astronomie.info - eine mögliche Implementierung als Computerprogramm (.NET Compact Framework 2.0, C#) ist in Kap. 6.3 zu finden.

[0003] Bisher kann man die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten als ziffernmäßig angebotene Zeitangabe aus den verschiedensten Quellen erfahren - sie stehen jedoch als Nebeninformation z. Bsp. auf Wetterseiten im Internet und beziehen sich auf fixe, zumeist nicht änderbare geographische Punkte. Sie werden bisher auch nirgends anschaulich aufbereitet, insbesondere nicht auf mobilen Geräten.

[0004] Die Nachteile dieser Anzeigeformen sind zum einen die meist indirekte Platzierung (beispielsweise im Internet auf einer Wetterseite, oder mobil am Navigationsgerät, auf denen die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten nebenbei angeboten werden) und zum anderen die Darstellung als einfache Ziffernfolge, was gerade für die Darstellung eines Prozesses (Bewegung der Sonnenposition im Laufe des Tages) sehr wenig anschaulich ist.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gerät zu spezifizieren, welches in der Lage ist, das Thema Sonnenlauf samt Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten im Alltag leicht erfassbar zugänglich zu machen. Zusätzlich sind alle sinnvollen Informationen und Funktionen zum Thema durch ergänzende Darstellungen graphisch anschaulich in Zusammenhang zu setzen, um so dem Betrachter einen über den momentan üblichen Standard hinausgehenden Wert zu vermitteln.

[0006] Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, dass Geräte spezifiziert sind, die sowohl stationär im Wohnbereich platzierbar sind, als auch solche, die am Handgelenk tragbar sind. Diese Geräte sind in der Lage, mittels unterschiedlicher Darstellungsformen, die jederzeit aus anderen, im Gerät gespeicherten Varianten selektierbar sind, den Sonnenlauf über das ganze Jahr hindurch für den eingestellten Ort sowie das eingestellte Datum graphisch darzustellen, sodass das Sonnensymbol zum Zeitpunkt des tatsächlichen Sonnenauf- bzw. Sonnenuntergangs auf der dargestellten Bahn sichtbar bzw. nicht mehr sichtbar ist.

BESCHREIBUNG DES GERÄTS IN EINER MOBILEN VARIANTE

[0007] Die Herausforderung bei einem mobilen Gerät in der Größe einer Armbanduhr, das ein frei ansteuerbares Farbdisplay hat, ist die Minimierung des Stromverbrauchs. Derzeit erhältliche Displays haben einen linear proportionalen Stromverbrauch zu den angezeigten Bildpunkten sowie deren Helligkeit. Konzepte zur selektiven Aktivierung der Anzeige werden im Folgenden erläutert. Eine Übersicht der verwendeten Komponenten in Form eines Blockdiagramms findet sich auf Blatt 1, Fig.1. Die vorliegende Beschreibung steht beispielhaft für eine mögliche Realisierung der Hardware in mobiler Form. TECHNISCHE DATEN:

Umgebungstemperatur 0 bis 50 <€ Batterielaufzeit ca. 10 Tage Ganggenauigkeit 1 s/Monat Gehäuseausführung Armbanduhr 1 /24

8stm?iö»5di«s tarnt AT 13 049 Ul 2013-05-15 USER INTERFACES: [0008] Komponenten zur Interaktion mit dem Benutzer: [0009] · Display [0010] · Tasten [0011] · USB Anschluss INTERNE KOMPONENTEN: [0012] · Mikrocontroller Real Time Clock (RTC) [0013] · Flashspeicher für Benutzerdaten [0014] · GPS Modul zur Positionsbestimmung und automatischen Zeitsynchronisation [0015] · Beschleunigungssensor zur bewegungsabhängigen Aktivierung [0016] · Helligkeitssensor zur Anpassung der Display- Helligkeit [0017] · USB Controller [0018] · Aufladbare Batterie STROMSPARKONZEPT: [0019] Minimalster Energieverbrauch ist die wichtigste Eigenschaft des Konzepts.

[0020] Als Stromversorgung ist eine Lithium Polymer Zelle geplant, da diese derzeit das beste Größen- zu Kapazitätsverhältnis aufweist.

[0021] Folgende Maßnahmen werden zur Stromverbrauchsminimierung angewandt: [0022] 1. Es werden Komponenten mit möglichst geringem Stromverbrauch ausgewählt.

[0023] 2. Alle Komponenten werden nur soweit und solange wie unbedingt notwendig einge schaltet.

[0024] 3. Steuerung des Displays mittels Helligkeitssensors [0025] 4. Aktivierung des Gerätes mittels Beschleunigungssensors [0026] 5. Aktivierung des Controllers mittels RTC Signals zum Update des Displays [0027] 6. Deaktivierung während einstellbarer oder automatisch gelernter Nachtzeiten BESCHREIBUNG DER KOMPONENTEN:

Display [0028] Das Display ist der größte Energieverbraucher im Gerät.

[0029] Derzeit stehen Display mit OLED Technologie mit dem geringsten Stromverbrauch zur Verfügung.

[0030] Da der Strom mit der Helligkeit und der Anzahl der eingeschalteten Pixel steigt, wird mittels geeigneter Grafikauswahl und gesteuerter Abdunkelung des Bildes die Laufzeit des Gerätes verlängert.

[0031] Technische Daten des ausgewählten Displays: [0032] Displaycontroller: SSD1339 [0033] Auflösung: 128 x 128 Pixel [0034] Farbanzahl: 262.144 [0035] Größe: 34 x 34 mm (27 x 27 mm sichtbarer Bereich) 2/24

AT 13 049 Ul 2013-05-15 [0036] Anbindung: 8 Bit Bus, um möglichst kurze Updatezeiten bei niedriger Mikrocontrollertaktfrequenz zu erreichen. T asten [0037] Drei Tasten, welche in der Lage sind, den Microcontroller aufzuwecken, um einerseits schnell auf Benutzereingaben zu reagieren und andererseits den Controller möglichst lange im Power-Down Zustand zu lassen. USB- Anschluss / USB- Controller [0038] Der USB- Anschluss erfolgt über einen eigenen USB nach UART Umsetzer, welcher nur aktiv ist, wenn der USB Anschluss aktiv (angeschlossen und Host aktiv) ist.

[0039] In dieser Ausführung kommt der CP2102 (alternativ CP2101) aufgrund der Baugröße und des geringen Stromverbrauchs zum Einsatz.

Mikrocontroller [0040] C8051F411/13-GM oder optional die Typen 10/13 mit 16/32 kB Flash. Die RAM-Größe beträgt 2 kB.

[0041] Dieser Controller kommt aufgrund seiner kleinen Baugröße, dem geringen Energieverbrauch und der integrierten RTC zum Einsatz.

[0042] Eine Optimierungsmöglichkeit besteht noch in der Erhöhung des RAM Speichers im Controller. Alternativ stehen ARM7 Derivate zur Verfügung, falls die Rechenleistung zur Umsetzung von aufwendigeren Animationen keine befriedigenden Ergebnisse liefern sollte.

Flash-Speicher für Benutzer-Daten [0043] Zur Ablage der Hintergrundbilder des Benutzers wird ein Datenflash vorgesehen.

[0044] Die gewählte Type: AT45DB081.

[0045] Die Ankopplung an den Controller erfolgt mittels SPI Interface.

[0046] Als Speichergröße wird 1 Megabyte (reicht für die Ablage von ca. 20 unkomprimierten Bildern) ausreichen. GPS Modul [0047] Zur automatischen Zeiteinstellung ist ein GPS-Modul vorgesehen. Die Geodäten werden für die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeitbestimmung benötigt. Die Aktivierung erfolgt in regelmäßigen Abständen, um die interne Echtzeituhr gegebenenfalls anzupassen. Der Benutzer kann das GPS-Modul jederzeit dadurch aktivieren, indem er den Menüpunkt „Speichern der aktuellen Koordinaten" auswählt.

Batterie/Akku [0048] Da das erfindungsgemäße Gerät die Bauform einer Armbanduhr besitzt, ist die Baugröße für den Akku ein limitierender Faktor hinsichtlich der Auswahlmöglichkeiten. Die derzeit höchsten Speicherkapazitäten bieten Akkus in der Technologie Lithium Ionen oder Lithium Ionen Polymer. Lithium Ionen Polymer Akkus haben den Vorteil, dass sie in jede beliebige Form gebracht werden können, was für diesen Einsatzbereich vorteilhaft ist.

[0049] Folgende Batterietype entspricht den Anforderungen: [0050] Type mAh V Thickness Width Length Weight [0051] 053028 330 3.7 5.0±0.2 30±0.5 29±1 7.2 [0052] Um eine Laufzeit von 14 Tagen zu ermöglichen, darf der Durchschnittsverbrauch bei 3/24

9ämid>i$cht$ AT13 049U1 2013-05-15 dieser Type 1 mA betragen.

BESCHREIBUNG DES GERÄTS ALS STATIONÄRE VARIANTE

[0053] Die vorliegende Beschreibung steht beispielhaft für eine mögliche Realisierung der Hardware in stationärer Form.

[0054] Das stationäre Gerät besteht aus zwei Teilen: Der Anzeigeteil im Gebäudeinneren, ein Außenteil mit einem GPS-Modul außerhalb von Gebäuden mit freier Sicht zum Himmel. Beide Teile sind mittels Funkübertragung miteinander gekoppelt. Die Außeneinheit überträgt in längeren Zyklen (monatlich) GPS- Koordinaten, und gegebenenfalls im 15-Minuten-Takt aktuelle Temperaturwerte.

[0055] Zur Realisierung dieser Funktionalität ist die Kombination von bestehenden, aber auch der Einsatz neuer Technologien notwendig. Der Fokus bei der Außeneinheit liegt auf geringem Stromverbrauch, da die Versorgung über Batterien erfolgt. Bei der Inneneinheit liegt das Hauptaugenmerk auf einer brillanten Displaydarstellung; die Stromversorgung erfolgt über Akkus, könnte aber auch direkt mittels Netzteil erfolgen.

[0056] Eine Übersicht der verwendeten Komponenten findet sich auf Blatt 2, Fig.2, die Inneneinheit ist als Blockdiagramm in Fig.4 dargestellt, die Außeneinheit in Fig.3. TECHNISCHE DATEN Inneneinheit:

Umgebungstemperatur 0 bis 50 °C Batterielaufzeit ca. 10 T age Ganggenauigkeit 1 s/Monat Gehäuseausführung Tischuhrengehäuse

Außeneinheit:

Umgebungstemperatur -25 bis 50 °C Batterielaufzeit ca. 1 Jahr T emperaturfühlergenauigkeit +/-1<€ Gehäuseausführung Spritzwassergeschütztes Wandgehäuse

USER INTERFACES

[0057] Komponenten zur Interaktion mit dem Benutzer:

Inneneinheit: [0058] · Display [0059] · Tasten [0060] · USB Anschluss Außeneinheit: [0061] · Optisches Signal zur Anzeige des GPS- Status [0062] · Taste zur Aktivierung der GPS- Positionsbestimmung (bei Inbetriebnahme) [0063] · Taste zur Aktivierung der Verbindung mit der Inneneinheit

INTERNE KOMPONENTEN

[0064] Folgende Bauteile sind zur Umsetzung der spezifizierten Funktionalität nötig: 4/24

8steB?iä»5c!!«s Patentamt AT13049U1 2013-05-15

Inneneinheit: [0065] · MikroController [0066] · Real Time Clock (RTC) [0067] ♦ Flashspeicher für Benutzerdaten [0068] · Helligkeitssensor zur Anpassung der Display- Helligkeit [0069] · USB Controller [0070] · Funkempfänger [0071] · Aufladbare Batterie [0072] · Netzteil Außeneinheit: [0073] · Mikrocontroller [0074] · Timer für zyklische Aktivitäten (GPS- Daten, Temperatur) [0075] · GPS Modul zur Positionsbestimmung und automatischen Zeitsynchronisation [0076] · Funksender [0077] · Temperaturfühler [0078] · Batterie

STROMSPARKONZEPT

Inneneinheit: [0079] Eine brillante Darstellung und minimaler Energieverbrauch sind die wichtigsten Eigenschaften des Konzepts.

[0080] Als Stromversorgung ist eine Lithium Polymer Zelle geplant, da diese derzeit das beste Größen- zu Kapazitätsverhältnis aufweist.

[0081] Folgende Maßnahmen werden zur Stromverbrauchsminimierung angewandt: [0082] 1. Es werden Komponenten mit möglichst geringem Stromverbrauch ausgewählt.

[0083] 2. Alle Komponenten werden nur soweit und solange wie unbedingt notwendig einge schaltet.

[0084] 3. Steuerung des Displays mittels Helligkeitssensors [0085] 4. Aktivierung des Controllers mittels RTC Signals zum Update des Displays [0086] 5. Abdunkelung während einstellbarer oder automatisch gelernter Nachtzeiten Außeneinheit: [0087] Minimalster Energieverbrauch ist die wichtigste Eigenschaft der Außeneinheit. Als Stromversorgung kommen Standard Alkaline Batterien zum Einsatz, da diese im Außenbereich aufgrund der guten Eigenschaften dieser Batterietechnologie in dieser rauen Umgebung am besten geeignet erscheint.

[0088] Folgende Maßnahmen Werden zur Stromverbrauchsminimierung angewandt: [0089] 1. Es werden Komponenten mit möglichst geringem Stromverbrauch ausgewählt.

[0090] 2. Alle Komponenten werden nur soweit und solange wie unbedingt notwendig einge schaltet (speziell das Funkmodul).

[0091] 3. GPS Positionsbestimmung nur ca. 1 mal pro Monat zur Zeitsynchronisierung 5/24

föfeüSawt AT 13 049 Ul 2013-05-15 [0092] 4. Aktivierung der Temperaturmessung nur ca. alle 15 Minuten einmal. BESCHREIBUNG DER KOMPONENTEN DER INNENEINHEIT Display [0093] Das Display ist der größte Energieverbraucher im Gerät.

[0094] Derzeit stehen Display mit OLED Technologie mit dem geringsten Stromverbrauch zur Verfügung.

[0095] Da der Strom mit der Helligkeit und der Anzahl der eingeschalteten Pixel steigt, wird mittels geeigneter Grafikauswahl und gesteuerter Abdunkelung des Bildes die Laufzeit des Gerätes verlängert.

[0096] Technische Daten des ausgewählten Displays [0097] Displaycontroller: SSD1339 [0098] Auflösung: 128 x 128 Pixel [0099] Farbanzahl: 262.144 [00100] Größe: 34 x 34 mm (27 x 27 mm sichtbarer Bereich) [00101] Anbindung: 8 Bit Bus, um möglichst kurze Updatezeiten bei niedriger Mikrocon trollertaktfrequenz zu erreichen. T asten [00102] Drei Tasten, welche in der Lage sind, den Microcontroller aufzuwecken, um einerseits schnell auf Benutzereingaben zu reagieren und andererseits den Controller möglichst lange im Power-Down Zustand zu lassen. USB- Anschluss / USB- Controller [00103] Der USB- Anschluss erfolgt über einen eigenen USB nach UART Umsetzer, welcher nur aktiv ist, wenn der USB Anschluss aktiv (angeschlossen und Host aktiv) ist.

[00104] In dieser Ausführung kommt der CP2102 (alternativ CP2101) aufgrund der Baugröße und des geringen Stromverbrauchs zum Einsatz.

Mikrocontroller [00105] C8051F411/13-GM oder optional die Typen 10/13 mit 16/32 kB Flash. Die RAM-Größe beträgt 2 kB.

[00106] Dieser Controller kommt aufgrund seiner kleinen Baugröße, dem geringen Energieverbrauch und der integrierten RTC zum Einsatz.

[00107] Eine Optimierungsmöglichkeit besteht noch in der Erhöhung des RAM Speichers im Controller. Alternativ stehen ARM7 Derivate zur Verfügung, falls die Rechenleistung zur Umsetzung von aufwendigeren Animationen keine befriedigenden Ergebnisse liefern sollte.

Flash-Speicher für Benutzer-Daten [00108] Zur Ablage der Hintergrundbilder des Benutzers ist ein Datenflash vorgesehen.

[00109] Die gewählte Type: AT45DB081.

[00110] Die Ankopplung an den Controller erfolgt mittels SPI Interface. Als Speichergröße wird 1 Megabyte (reicht für die Ablage von ca. 20 unkomprimierten Bildern) ausreichen.

Batterie/Akku [00111] Da das erfindungsgemäße Gerät zum Aufstellen auf einer ebenen Unterlage ausgeführt wird, ist die Baugröße für den Akku kein limitierender Faktor hinsichtlich der Auswahlmöglichkeiten. Die derzeit höchsten Speicherkapazitäten bieten Akkus in der Technologie Lithium 6/24

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Ionen oder Lithium Ionen Polymer.

[00112] Die Akkukapazität sollte ca. 1700 mAh betragen. Bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 5 mA beträgt die Laufzeit ohne Netzteil etwa 14 Tage.

[00113] Eine spezielle Type ist nicht erforderlich - es können handelsübliche Exemplare eingesetzt werden. BESCHREIBUNG DER KOMPONENTEN DER AUßENEINHEIT Display [00114] Es erfolgt eine minimale Statusanzeige mittels mehrfarbiger LED. T asten [00115] Zwei Tasten, welche zum Auslösen der Positionsbestimmung (bei Ortswechsel) sowie zur Verbindungsherstellung der Außeneinheit mit der Inneneinheit bei der Inbetriebnahme dienen.

Mikrocontroller [00116] C8051F411 -GM mit 16 kB Flash. Die RAM-Größe beträgt 2 kB. GPS Modul [00117] Zur automatischen Zeiteinstellung ist ein GPS-Modul vorgesehen. Die Geodäten werden für die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeitbestimmung benötigt. Die Aktivierung erfolgt in monatlichen Intervallen, um die interne Echtzeituhr gegebenenfalls anzupassen. Der Benutzer kann das GPS-Modul jederzeit durch Tastendruck aktivieren, um nach einem Ortswechsel (z.B. Reise) die Geokoordinaten zu aktualisieren.

Batterie [00118] Zwei handelsübliche Alkaline Batterien gewährleisten die nötige Stromversorgung: [00119] Eine Mignon-Zelle hat eine Kapazität von ca. 4000 mAh.

[00120] Für eine Laufzeit von 365 Tagen darf der Durchschnittsverbrauch 0,34 mA betragen.

[00121] Das GPS- Modul mit Antenne benötigt ca. 50mA für 15 min. Einmal monatlich findet die zyklische Aktivierung zur Zeitkorrektur statt, was 150 mAh pro Jahr ergibt.

[00122] Die Temperaturermittlung sowie das Senden der Daten via Funk erfolgt viertelstündlich unter Aufwendung von ca. 2 pAh, wodurch ein jährlicher Verbrauch von ca. 100 mAh entsteht. Ein angenommener Ruhestromverbrauch von 100 μΑ ergibt weitere 876 mAh im Jahr.

[00123] Unter Verwendung von 2 Zellen (ergibt die erforderlichen 3V) ergibt sich somit beim errechneten Jahresverbrauch von ca. 1130 mAh eine Laufzeit von ca. 3 Jahren.

BEISPIEL EINER IMPLEMENTIERUNG ZUR BERECHNUNG DER SONNENAUF- UND SONNENUNTERGANGSZEITEN

[00124] Folgendes Listing wurde in C# unter Verwendung des .NET Compact Framework 2.0 erstellt: [00125] using System; [00126] using System.collections.Generic; [00127] using System.Text; [00128] namespacewm5 [00129] { [00130] dass sunmeter // nach einer veroeffentlichung von Dr. R. Brodbeck auf [00131] // http://lexikon.astronomie.info 7/24

&te^id»scHe$ patentest AT 13 049 Ul 2013-05-15 [00132] { [00133] private float mgeoLang; [00134] private float mgeoBreit; [00135] private bool mJsSummertime; [00136] private DateTime mcurrDate; [00137] private Double m dDays; [00138] private Double m horizont; [00139] private Double m deklination; [00140] private int m timeZone; [00141] private Double m sunrise; [00142] private Double m sunset; [00143] private float RAD; [00144] public void Init (String sloc, DateTime currDate) [00145] { mJsSummertime = (DateTime. Now).lsDaylightSavingTime(); RAD = (float)(Math.PI /180); switch (sloc) { case "Wien": mgeoLang = 16.38f; m_geoBreit = 48.25f * RAD; m timeZone = 1; break; case "London": mgeoLang = 0.12f; m geoBreit = 51.51 f * RAD; m timezone = 0; break; case "Moskau": mgeoLang = 37.62f; m geoBreit = 55.55f * RAD; m timezone = 3; break; case "New York": m geoLang = -74.0f; // West m geoBreit = 40.72f * RAD; m timeZone = -5; break; case "Sydney": mgeoLang = 151.21 f; m geoBreit = -33.85f * RAD; // Süd m timeZone = 10; break; default: mgeoLang = 13.966f; m geoBreit = 46.55f * RAD; m timeZone = 1; break; } mcurrDate = currDate; [00146] [00147] [00148] [00149] [00150] [00151] [00152] [00153] [00154] [00155] [00156] [00157] [00158] [00159] [00160] [00161] [00162] [00163] [00164] [00165] [00166] [00167] [00168] [00169] [00170] [00171] [00172] [00173] [00174] [00175] [00176] [00177] [00178] [00179] [00180] [00181] 8/24

ihteirecbische: jalasisait AT13 049U1 2013-05-15 [00182] m_dDays = ((Timespan)(m_currDate - new DateTime(2000, 1, 1))).Days; [00183] //m_horizont = (-50.0 / 60.0) * RAD; // geometrisch [00184] //m_horizont = (-18.0 / 60.0) * RAD; // astronomisch [00185] //m_horizont = (-12.0 / 60.0) * RAD; // nautisch [00186] m_horizont = (-6.0 / 60.0) * RAD; // bürgerlich [00187] } [00188] public String GetSunrise() [00189] { [00190] String sHours; [00191] String sMins; [00192] Double dT mp; [00193] CalcSunrise(); [00194] sHours = ((int)m_sunrise).ToString(); [00195] if (sHours. Length == 1) sHours = "0" + sHours; [00196] dTmp = (m_sunrise - (int)m sunrise) * 60; [00197] sMins = ((int)(dTmp + 0.5)) .ToString(); [00198] if (sMins.Length == 1) sMins = "0" + sMins; [00199] return sHours + + sMins; [00200] } [00201] public String GetSunset() [00202] { [00203] String sHours; [00204] String sMins; [00205] Double dTmp; [00206] CalcSunset(); [00207] sHours = ((int)m_sunset) .ToString(); [00208] if (sHours.Length == 1) sHours = "0" + sHours; [00209] dTmp = (msunset - (int)m_sunset) * 60; [00210] sMins = ((int)(dTmp + 0.5)) .ToString(); [00211] if (sMins.Length == 1) sMins = "0" + sMins; [00212] return sHours + + sMins; [00213] } [00214] private void CalcSunrise() [00215] { [00216] Double mzeitGleichung = GetTimeEquation(); [00217] Double mdeltaTime = 12* Math.Acos((Math.sin(m_horizont / 57.29578) - [00218] Math.Sin(mgeoBreit) * Math.Sin(mdeklination)) / [00219] (Math.Cos(mgeoBreit) * Math.Cos(mdeklination))) / Math.PI; [00220] Double CityTime = 12 - m deltaTime - m zeitGleichung; [00221] Double WorldTime = CityTime - (mgeoLang /15); [00222] m_sunrise = WorldTime + mtimeZone; [00223] if (mJsSummertime) msunrise += 1 .Of; [00224] }

[00225] private void calcSunsetQ 9/24

pitenSättt AT 13 049 Ul 2013-05-15 [00226] { [00227] Double m_zeitGleichung = GetTimeEquation(); [00228] Double m_deltaTime = 12* Math.Acos((Math.sin(m_horizont / 57.29578) - [00229] Math.Sin(m^geoBreit) * Math.sin(m deklination)) / [00230] (Math.Cos(m^geoBreit) * Math.Cos(m deklination))) / Math.PI; [00231] Double CityTime = 12 + m deltaTime - m zeitGleichung; [00232] Double WorldTime = CityTime - (m^geoLang /15); [00233] msunset = WorldTime + mtimeZone; [00234] if (mJsSummertime) m sunset += 1.0f; [00235] } [00236] private Double GetTimeEquation() [00237] { [00238] Double T = (Double)(m_dDays) / 36525.0; [00239] Double M = lnPi(2 * Math.PI * (0.993133 + 99.997361 * T)); [00240] Double L = lnPi(2 * Math.PI * (0.7859453 + M / (2 * Math.PI) + [00241] (6893.0 * Math.Sin(M) + 72.0 * Math.Sin(2.0 * M) + 6191.2 * T) / [00242] 1296000));

[00243] Double e = 2 * Math.PI * (23.43929111 + (-46.8150 * T - 0.00059 * T * T

[00244] + 0.001813 * T * T * T) / 3600.0) / 360; [00245] Double RA = Math.Atan(Math.Tan(L) * Math.Cos(e)); [00246] Double RAm = 18.71506921 + 2400.0513369 * T + (2.5862e-5 -1.72e-9 * T) [00247] * T * T; [00248] Double dRA; [00249] m_deklination = Math.Asin(Math.Sin(e) * Math.Sin(L)); [00250] if (RA < 0) RA += Math.PI; [00251] if (L > Math.PI) RA += Math.PI; [00252] RA = 24.0 * RA / (Math.PI * 2); // 0 <= RAm <= 24 [00253] RAm = 24.0 * lnPi(Math.PI * 2 * RAm / 24.0) / (Math.PI * 2); [00254] dRA = RAm - RA; [00255] if (dRA < -12) dRA += 24; [00256] if (dRA > 12) dRA -= 24; [00257] return dRA * 1.0027379; [00258] } [00259] private Double lnPi(Double x) [00260] { [00261] int tmp = (int)(x / (Math.PI * 2)); [00262] Double tmp1 = x - tmp * Math.PI * [00263] if (tmp1 < 0) tmp1 += Math.PI * 2; [00264] return tmp1; [00265] } [00266] [00267] } }

STRUKTUR DES LOGISCHEN DISPLAYAUFBAUS

[00268] Die Display-Darstellung bietet zwei unabhängig voneinander konfigurierbare Ebenen: den Vordergrund mit der Darstellung der Zeiger, Ziffern sowie der Sonnenlaufsymbolik.

Hintergrund: 10/24 ästerreidBsd!« pitwiarot AT 13 049 Ul 2013-05-15 [00269] Um eine wesentliche Veränderung des Erscheinungsbildes des Geräts zu erreichen, ist der Hintergrund des Ziffernblattes mittels unterschiedlicher Erscheinungsprinzipien jederzeit anpassbar.

[00270] Durch einen Einstellvorgang wird das Darstellungsprinzip des Hintergrundes bis zum nächsten Einstellvorgang festgelegt. Einstellmöglichkeiten sind beispielsweise: [00271] · Eine Farbe, einstellbar über die Werte für Rot, Grün und Blau (RGB) im Bereich von jeweils 0 bis 255.

[00272] · Zwei Farben, die jeweils über den RGB- Wert definiert sind. Weiters ein Startpunkt für die jeweilige Farbe. Als Startpunkt wird die Position der Stunden oder die Display- Mitte angeboten. Alternativ zum Startpunkt wird ein Startkreis angeboten. Diese Kreise werden über den Radius (im Wertebereich von 10 bis 100) sowie über die Mittelpunktlage (Stundenposition oder Zentrum) definiert. Bei 2 Punkten ist der Farbverlauf eindeutig definiert. Bei einem Punkt und einem Kreis nähern sich die Farben vom Kreis zum Punkt hin an. Außerhalb dieses definierten Farbverlaufes (in die entgegengesetzte Richtung) werden die Farben gespiegelt. Gleiches gilt für 2 Kreise. Dadurch entsteht ein großzügig definierbarer Farbverlauf.

[00273] · Bilder im Bitmap-, JPEG- oder GIF- Format mit einer max. Auflösung vom Doppel ten der Displayauflösung, die im Gerät gespeichert sind. Diese werden (je nach Benutzereinstellung) zentriert oder auf Displaygröße gestreckt (geschrumpft) angezeigt. Beispielbilder sind bei der Auslieferung des Gerätes gespeichert. Gegebenenfalls können über einen USB- Anschluss weitere Bilder in das Gerät gespeichert bzw. vom Gerät gelöscht werden.

[00274] Durch einen zusätzlichen Einstellungsvorgang verändert sich der Hintergrund ohne Zutun des Benutzers und erzeugt so ein dynamisches Erscheinungsbild. Auslöser für den Wechsel der Anzeige sind je nach Einstellung: [00275] · eine eingestellte Zeitspanne [00276] · das Erreichen einer eingestellten Uhrzeit (Alarm- Funktion) [00277] · eine mittels Zufallsgenerator ermittelte Zeitspanne [00278] Dargestellt wird nach jedem Änderungsimpuls eine der folgenden Varianten: [00279] · Eine andere Farbe, und zwar derart, dass die Größe eines Wertes im RGB- Kontext um den eingestellten %- Wert innerhalb des Bereiches von 0 bis 255 verändert wird. Dadurch wird ein fließender Farbübergangseffekt erzeugt.

[00280] · Es werden 2 Farben nach dem vorhin erklärten Prinzip verwendet. Nun werden die beiden Farben nach dem Prinzip vom vorangegangenen Punkt verändert.

[00281] · Die im Gerät gespeicherten Bilder können markiert werden (zumindest 2), um ent weder entsprechend ihrer Speicherposition oder in einer mittels Zufallsgenerator ermittelten Reihenfolge angezeigt zu werden. Der Bildübergang wird entweder übergangslos oder durch weiches Aus- und Einblenden (Überblenden) umgesetzt.

BEISPIELE FÜR DARSTELLUNGSVARIANTEN DES SONNENLAUFS

[00282] 1. Um das Ziel der intuitiven Erfassung der aktuellen Sonnenposition bzw. der Zeiten des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs zu erreichen, werden die Zeitpunkte an passender Stelle am Display dargestellt und farblich und durch leicht verständliche Symbole weiter veranschaulicht. So ist der Zeitpunkt des Sonnenaufgangs symbolisch in der linken Hälfte, der der Sonnenuntergangszeit in der rechten Anzeigefläche dargestellt. Die Nachtphase wird in dieser 24-Stunden Darstellung unten dargestellt. Dazu wird ein farblich entsprechend aufbereiteter Kreisring am äußeren Rand des Displays platziert. Die Farben dieses Kreisringes zeigen den Tagesverlauf an: blau für die Nacht, gelb während der Tagphase, innerhalb der Dämmerungsphasen 11 /24

ä&te!reäd»sch«s ptienimt AT13 049U1 2013-05-15 der farbliche Übergang von blau nach gelb (die Farben können mittels Rot-, Grün-, Blauwerte zw. 0 und 255 definiert werden). Im Kreisring selbst bewegt sich ein heller Kreis, der den Stand der Sonne während der Tagphase symbolisiert (Fig.4). Eine vom Hintergrund unterscheidbare Fläche, die in der Lage ist, den Sonnenlauf zu symbolisieren (in diesem Fall der Kreisring), trägt den Markennamen sunmeter®.

[00283] 2. Die Herausforderung bei einer Darstellung der unter 1. beschriebenen Grafikele mente auf einer 12-Stunden-Darstellung besteht darin, dass sowohl die verstrichene Zeitspanne als auch die vor der aktuell angezeigten Zeit liegende Zeitspanne dargestellt werden müssen, diese Bereiche sich jedoch massiv überlappen.

[00284] a. Eine einfache Lösung wird dadurch erreicht, dass jener Bereich, der dem Stun denzeiger gegenüber liegt, verlaufend ausgeblendet wird. Dadurch verschiebt sich der sichtbare Bereich des Kreisringes entsprechend dem zeitlichen Fortschreiten des Tages.

[00285] b. Eine alternative Lösung ist die Darstellung zweier Kreisringe. Dadurch sind alle 24 Stunden des Tages gleichzeitig auf den beiden Kreisringen dargestellt. Um einen kontinuierlichen Fluss zu symbolisieren, müssen diese beiden Kreisringe miteinander verbunden werden. Diese Verbindung erfolgt derart, dass der äußere Kreisring die künftigen Stunden anzeigt, der innere Kreisring die Vergangenen. 2 Stunden vor der aktuell dargestellten Zeit beginnt der innere Kreisring sich der Position des äußeren Kreisringes anzunähern, um zur angezeigten Zeit diese Position zu erreichen. Dieser äußere Kreisring zeigt nun die künftigen Stunden entsprechend an, bis zur Position 2 Stunden vor der angezeigten Zeit. Ab diesem Zeitpunkt nähert sich der Kreisring von der Außenposition der Innenposition an, wobei er unter dem dargestellten Kreisring für die aktuelle Zeit - 1 Stunde durch läuft.

[00286] Zusammenfassend stellt diese Darstellung am äußeren Kreisring die kommenden 10 Stunden an, während der beiden vergangenen Stunden „biegt" sich der Kreisring zur inneren Kreisringposition, auf welcher die vergangenen 2 bis 10 Stunden bzw. die künftigen 12 bis 22 Stunden symbolisiert werden.

[00287] Beispiel: Es ist 8:00 morgens. Der äußere Kreisring zeigt an, dass die Sonne bereits aufgegangen ist. Er verläuft auf dieser Position bis 18:00. Zwischen 18:00 und 20:00 biegt er sich zur inneren Kreisringposition, wobei er unter dem Kreisring, der den Sonnenlauf vor 8:00 anzeigt, durch läuft. Der Kreisring auf der äußeren Position biegt sich in der Zeit von 8:00 bis 6:00 zur Position des inneren Kreisringes, wo er weiter zurück die Nachtzeiten darstellt. Würde es 20:00 abends sein, liegen die Nachtzeiten außen und die vergangenen Tagzeiten innen.

[00288] 3. Die Darstellung zur Verdeutlichung des Sonnenstandes wird durch die Größe eines dargestellten Sonnensymbols erzielt. Zum Sonnenaufgangszeitpunkt erscheint ein Sonnensymbol in Form eines Kreises mit fixem Radius am Displayrand, wobei nur ein kleiner Teil dieses Kreises sichtbar ist (der überwiegende Rest befindet sich außerhalb der Darstellungsfläche). Im Verlauf des Tages bewegt sich dieser Kreis immer weiter ins Zentrum des Displays, bis der Mittelpunkt des Kreises zu Mittag im Mittelpunkt des Displays liegt. Im weiteren Verlauf wird der Kreis wieder zum Displayrand bewegt, bis er zum Zeitpunkt des Sonnenuntergangs aus dem sichtbaren Bereich verschwindet. Die Bewegungslinie dieses Kreismittelpunktes ist als Gerade oder Kreisbogen einstellbar. Die Gerade bietet die Optionen „horizontal" oder „vertikal", welche die Lage dieser Geraden am Display kennzeichnet. Bei „horizontal" wandert das Sonnensymbol mittig horizontal über das Display, bei „vertikal" kommt das Sonnensymbol von unten zur Mitte, um am selben Weg wieder zu verschwinden (Fig.1). Die Einstellung „Kreisbogen" lässt das Sonnensymbol über einen Kreisbogen von den unteren Ecken sowie der Mitte des Displays wandern. 12/24

&ίϊϊί?ίί$ϊΟ:?5 jBtessaiat AT13 049U1 2013-05-15 [00289] 4. Eine Darstellungsform zur leichten Erfassung des Sonnenstandes erfolgt in der

Form, dass der Ziffernblatthintergrund vollflächig entsprechend eingefärbt wird. Radial verlaufende Linien unterschiedlicher Farbe symbolisieren hier den Sonnenstand. Z. Bsp. während der Sonnenstunden gelbe Linien, in den Nachtstunden Blaue, in der Dämmerungsphase Übergangstöne von gelb nach blau. Die 24-Stunden-Darstellung erlaubt eine lückenlose Darstellung des Sonnenstandes. Bei der 12-Stunden-Darstellung wird auf der gegenüberliegenden Seite des Stundenzeigers bzw. einstellbare Stunden vor- oder nachher ein Bereich von einer Stunde verlaufend ausgeblendet (vlg. Merkmal 2.a.) (Fig.2). Die Strichstärke der radialen Linien ist einstellbar.

[00290] 5. Eine einfache Symbolisierung des Sonnenlaufes erfolgt in der Form, dass die Stun den- und Halbstundenmarkierungen des Ziffernblattes durch ihre Farbe anzeigen, ob diese in der Nacht-, Dämmerungs- oder Sonnenphase des Tages liegen (Fig.3). Die 24-Stunden-Darstellung zeigt wiederum den ganzen Verlauf an, während eine 12-Stunden-Darstellung eine Übergangsphase (wie schon bei Merkmal 2.a. und 5. erläutert) benötigt.

[00291] 6. Die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeiten werden auf einem mittig am Display verlaufenden horizontalen Balken (sunmeter®) proportional aufgetragen. Ebenso die Zeiten des kürzesten und längsten Tages. Ein mittiger Kreis symbolisiert die Sonne. Dieser Kreis verändert seinen Radius proportional zur verstreichenden Tageszeit - morgens ist er am kleinsten, er schneidet die Sonnenaufgangsmarkierung am sunmeter®. Zu Mittag erreicht er die volle Größe, um nachmittags wieder zur Sonnenuntergangsmarkierung am sunmeter® zu schrumpfen. Bei der 12-Stunden-Darstellung ist die Farbe des Sonnensymbols morgens links opak und nach rechts hin verlaufend transparent, vormittags nimmt der opake Anteil immer mehr zu, um zu Mittag vollflächig opak zu werden (Fig.5). Nachmittags beginnt die linke Seite transparent zu werden, um gegen Abend rechts nur als kleiner Streifen opak und links verlaufend transparent zu werden. Nach der Dämmerungsphase abends bzw. vor der Dämmerung morgens ist das Sonnensymbol vollflächig transparent. Zu Beginn der Dämmerung morgens beginnt das Sonnensymbol, die eingestellte Farbe auf der linken Seite anzunehmen, um zum Sonnenaufgangszeitpunkt einen schmalen Streifen ganz opak zu haben. Das gleiche Prinzip gilt für die Abenddämmerung. Die opaken Seiten unterstreichen dabei die am sunmeter® aufgetragenen Zeiten.

KOMETEN

[00292] Die Daten für zyklische Kometen werden berechnet, azyklische Kometen sind gespeichert; eine nachträgliche Ergänzung von Daten azyklischer Kometen erfolgt durch einen Ladevorgang auf das Gerät.

[00293] Die ausgeführte Lösung zur anschaulichen Darstellung des Sonnenlaufs bewirkt ein permanentes Bewusstsein um den aktuellen Sonnenstand, da mobile Versionen des Geräts, getragen am Handgelenk, durch das oftmalige Ablesen der Uhrzeit auch immer der Sonnenstand implizit vermittelt wird. Vorteilhaft ist dies beispielsweise bei Wanderungen, um vom Einbruch der Dunkelheit nicht überrascht zu werden. Zur Tagesplanung an ungewohnten Reisezielen ist die Anzeige der Tageslänge oftmals hilfreich.

[00294] Als stationäre Version wird insbesondere in Büroräumen mit kaum vorhandenem Sonnenlicht der Sonnenstand ebenfalls bei jedem Ablesen der Uhrzeit implizit aufgenommen. Dadurch kann beispielsweise bewusst gemacht werden, dass fürs Joggen noch die entsprechende Zeitspanne der Tagphase verfügbar ist, und möglichenweise die Beendigung der Arbeit angebracht wäre.

[00295] > Um die unterschiedliche Wahrnehmung sowie den Geschmack verschiedener

Personen entgegen zu kommen, wird die Darstellung des Sonnenlaufs in vielen Varianten angeboten. Die gewünschte Variante ist auf dem Gerät einstellbar. Opti- 13/24

SsierreicNsches p3ter:iä!st AT13 049U1 2013-05-15 onal sind solche Darstellungsvarianten von einer entsprechenden Website auf das Gerät ladbar.

[00296] > Um die aktuellen Zeitpunkte für den Sonnenauf- und Sonnenuntergang besser in ein Verhältnis zu den Zeitpunkten im Jahresverlauf einordnen zu können, werden die über das Jahr vorkommenden Extremwerte für die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeitpunkte entsprechend dargestellt.

[00297] > Um eine leichte Erfassung des exakten Wertes für den Sonnenauf- und Sonnen untergang zu gewährleisten, lassen sich diese Zeitpunkte in Ziffernform einblenden. Werden diese exakten Zeitangaben nicht benötigt, lassen sie sich ausblenden.

[00298] > Die berechneten Zeitpunkte für den Sonnenauf- und Sonnenuntergang können

Einflüsse durch Naturgegebenheiten (beispielsweise größere Höhendifferenzen des Geländes in direkter Umgebung) nicht berücksichtigen. Um unter solch widrigen Umständen dennoch gute Übereinstimmungen der Berechnung mit dem tatsächlichen Verlauf der Sonnenposition zu ermöglichen, wird die Eingabe eines Korrekturwertes angeboten.

[00299] > Bei der Darstellung der Uhrzeit im 12-Stunden-Modus wird die Möglichkeit gebo ten, die vor der aktuell angezeigten Zeit liegenden 6 bis 11 Stunden (einstellbar) in der 24-Stunden-Form entsprechend darzustellen. Sind beispielsweise 10 Stunden eingestellt, würde das Ziffernblatt um 8:00 die Ziffern von 7 bis 18 darstellen, bei 6 eingestellten Stunden die Ziffern 3 bis 14.

[00300] > In manchen Kulturen wechselt der Tag und somit auch das Datum mit Sonnenun tergang. Um diese Situation zu unterstützen, kann der Datumswechsel auch auf den Zeitpunkt des Sonnenuntergangs gelegt werden.

[00301] > Um Fragen wie „Wie lange scheint heute schon die Sonne?" oder „Wie lange ist es noch bis zum Sonnenaufgang?" ohne Zeiten subtrahieren zu müssen beantworten zu können, wird die Funktion der Berechnung der Zeitspannen seit dem letzten bzw. bis zum nächsten Tag- Nachtwechsel angeboten.

[00302] > Beispielsweise für Jäger ist die Darstellung der Dämmerungsstunden ein wertvol ler Hinweis. Deshalb können die Zeitpunkte des Beginns bzw. Endes der Dämmerungsphasen dargestellt werden. Um auch hier örtlichen Gegebenheiten Rechnung zu tragen, können die berechneten Werte entsprechend justiert werden.

[00303] v Um die aktuellen Zeitpunkte für den Sonnenauf- und Sonnenuntergang besser in ein Verhältnis zu den Zeitpunkten im Jahresverlauf einordnen zu können, werden die über das Jahr vorkommenden Extremwerte, der Durchschnittswert oder auch ein selbst gewählter Tag für die Sonnenauf- und Sonnenuntergangszeitpunkte in Form von wertmäßigen oder prozentuellen Angaben dargestellt. Beispiele: der Zeitpunkt des heutigen Sonnenaufgangs ist 12 Minuten später als jener am längsten Tag des Jahres. In Prozenten wären beispielsweise folgende Aussagen möglich: Heute sind 25% innerhalb der Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten des frühesten und spätesten Sonnenaufgangs im Jahr erreicht; oder: Die heutige Tageslänge beträgt 50% der Maximallänge des Zeitzuwachses zum kürzesten Tag im Jahr.

[00304] > Eine interessante Information ist jene des Äquivalenztages im Jahr: Ein Frühlingstag hat auch einen Tag im Herbst, der die gleiche Tageslänge besitzt. Dadurch wird man auf mittlerweile eher ungewohnte Rhythmen der Natur aufmerksam gemacht.

[00305] > Sehr hilfreich sind Alarme nicht nur für konstant festgelegte Uhrzeiten, sondern beispielsweise 2 Stunden vor Sonnenuntergang, um sich noch Zeit für Aktivitäten innerhalb der Tagphase zu nehmen. Insbesondere in der 2. Jahreshälfte, wenn die 14/24

feterreidsäCKS pitwtet AT 13 049 Ul 2013-05-15

Tage kürzer werden, kann diese Funktion sehr hilfreich sein.

[00306] > Wesentliche Eingangsparameter zur Berechnung der Sonnenauf- und Sonnenun tergangszeitpunkte sind das Datum und der geographische Ort. Um beispielsweise den Sonnenlauf am Urlaubsort schon bei der Planung zu sehen, gibt es die Möglichkeit, sowohl das Datum als auch den Ort zu ändern, ohne die Grundeinstellung zu beeinflussen. Dieser Vorschau- und / oder Ortswechselmodus wird ähnlich einer zweiten Zeitzone bei Armbanduhren aktiviert bzw. wieder ausgeschalten.

[00307] > Thematisch passend wird optional das Bild des aktuellen Nachthimmels darge stellt. Ebenso passend sind Mondphase, Informationen zu Sonnen-und Mondfinsternis sowie sichtbare Kometen.

[00308] ^ Optional ist das Gerät mit einem GPS-Empfänger ausgestattet: dieser erlaubt neben der Nutzung der Geodäten zur Orts- und Himmelsrichtungsbestimmung auch die Synchronisation der Uhrzeit sowie die Orientierung durch Darstellung der Himmelsrichtungen.

[00309] > Realisierung einer klassischen Sonnenuhrfunktionalität in der Form, dass im Ge häuse ein mittig angebrachter Teleskopstab vorhanden ist und am Display eine Stundenskala gezeigt wird. Darüber hinaus wird durch einen Pfeil die nötige Drehung des Gerätes angezeigt, um eine exakte geographische Ausrichtung des Gerätes sicher zu stellen. Dazu ist ein GPS-Modul nötig. Der ausgezogene Teleskopstab wirft seinen Schatten auf das derart ausgerichtete Gerät, dass auf der gezeigten Stundenskala die Uhrzeit ablesbar ist. Wird diese Funktionalität nicht benötigt, ist der Teleskopstab im Gehäuse wieder versenkbar. Damit wird ein inhaltlicher Spannungsbogen zwischen einem Hitech-Gerät und „mittelalterlichen" Methoden zur Uhrzeitbestimmung aufgebaut.

[00310] Die Zeichnungsfiguren der Blätter 1-4 zeigen Blockdiagramme einer möglichen Realisierung des erfindungsgemäßen Geräts für eine mobile und eine stationäre Variante. Beispiele zur Darstellung des Sonnenlaufs werden auf den Blättern 5 und 6 gezeigt.

[00311] Figur 5 ist derart aufgebaut, dass die Bahn des Sonnenlaufs das gesamte Ziffernblatt darstellt. Es wird das Verhältnis des Sonnenstandes durch die Größe der symbolischen Sonne 10 gezeigt - morgens erscheint die Ellipse an der der Sonnenaufgangszeit entsprechenden Stelle der Stundenziffern, um im Laufe des Vormittags auf die Größe des ganzen Ziffernblatts anzuwachsen. Nach Überschreiten des Zenits schrumpft das Sonnensymbol in Richtung jener Stundenziffern, zu der die Sonne an diesem Tag untergeht. Der eingestellte Ort 1 sowie das Datum 2 ergänzen neben der Zeitangabe des Sonnenaufgangs 4 und des Sonnenuntergangs 7 die angezeigten Informationen.

[00312] Figur 6 zeigt eine digitale Darstellungsform. Zentral ist die aktuelle Uhrzeit angezeigt. Ort 1 und Datum 2 befinden sich oberhalb bzw. unterhalb der Uhrzeit. Die Zeit des Sonnenaufgangs 4 ist links unten, die des Sonnenuntergangs 7 rechts unten angezeigt. Die Bahn des Sonnenlaufs 9 ist in Form von Kreisen vorgegeben, die entsprechend des Sonnenstands farblich gekennzeichnet sind: in der Nacht sind die Kreise beispielsweise dunkelblau 11 ausgefüllt, am Tag beispielsweise hellgelb 14. Während des Tag-/ Nachtwechsels sind Übergangsfarben (beispielsweise rotbraun 12, orange 13) verwendet. Der aktuelle Sonnenstand ist durch einen größeren Kreis 10 dargestellt.

[00313] Eine Stundenskala (hier im 12-Stunden-Format) befindet sich entlang der Sonnenlaufbahn, wobei zu jeder ganzen und halben Stunde ein entsprechend gekennzeichneter Kreis dargestellt ist. Die Problematik der Doppelbelegung der Stundenskala bei Verwendung eines 12-Stunden-Formats ist dadurch gelöst, dass vormittags die zweite Nachthälfte sowie die Vormittagsstunden darstellbar sind (die Zeitskala zeigt entsprechend die Stunden von 1 bis 11). Um 12:00 schaltet die Darstellung auf die Nachmittagsstunden sowie die erste Nachthälfte um, wodurch sowohl die Stundenskala die Zeiten von 13 bis 24 Uhr und die Färbung der Kreise auf der Sonnenlaufbahn entsprechend angepasst sind. Die Sonnenlaufbahn zeigt bei 11:30, 12:00 15/24

Claims (28)

1. feirrelösse-ts fiSltSSäfSt AT13 049U1 2013-05-15 und 12:30 keine Kreise, um einen Abstand zur gezeigten bevorstehenden Nachtphase zu gewähren. Alternativ zu dieser fix eingestellten Übergangsphase bei 12:00 Uhr wandert nach Anspruch 10 diese Übergangsphase dynamisch 6 bis 11 Stunden (frei einstellbar) vor die aktuell gezeigte Uhrzeit. [00314] Figur 7 zeigt wieder eine analoge Darstellungsform. Die Bahn des Sonnenlaufs 9 ist hinsichtlich der Stundenskala der Uhrzeit gestaucht, um bei dem gewählten 12-Stunden-Format der Uhrzeit keine Überlappungen der Sonnenlaufbahn zu haben. Die aktuelle Sonnenposition 10 wandert im Tagesverlauf entlang eines Kreisrings 9 vom Sonnenaufgangszeitpunkt 4 bis zum Sonnenuntergang 7. Der Kreisring hat neben der Tagphase 14 eine sich im Jahresverlauf größenmäßig ändernde Nachtphase 11, während dieser das Sonnensymbol 10 nicht sichtbar ist. Um die aktuelle Tageslänge im Verhältnis zu den Maximalwerten zu sehen, ist auch der kürzeste und längste Tag durch die entsprechenden Sonnenauf- 3, 5 und Sonnenuntergangszeiten 6, 8 dargestellt. Der eingestellte Ort 1 sowie das Datum 2 ergänzen die angezeigten Informationen. Ansprüche 1. Gerät mit einer Anzeigeeinheit, insbesondere einem Display und gegebenenfalls ein oder mehreren Druckknöpfen zur Darstellung von Datum und Uhrzeit und den Zeitpunkten des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs, gekennzeichnet durch > die Darstellung eines Sonnensymbols (10), das sich entlang einer graphisch gezeigten Bahn (9) im Laufe des Tages auf dieser entlang bewegt, und über das ganze Kalenderjahr hindurch zu den Zeitpunkten des Sonnenauf- (4) bzw. Sonnenuntergangs (7) sichtbar bzw. nicht mehr sichtbar anzeigen, bezogen auf einen eingestellten Tag (2) und einen geographischen Ort (1) und > durch die Darstellung unterschiedlicher Formen des Sonnenverlaufs samt zugehöriger Ziffern und Zeiger und > durch die individuelle Gestaltbarkeit des Designs der Sonnenverlaufsdarstellung samt zugehöriger Ziffern und Zeiger, welche optional als Vordergrundelemente mit je einem Namen pro Variante gemeinsam adressierbar sind, sowie des Hintergrunds insbesondere als Farbton, Bild oder einer individuellen Berechnung der einzelnen Bildpunkte und > durch die jederzeitige Selektierbarkeit einer Variante der Darstellung des Sonnenverlaufs samt Datum und Uhrzeit aus der Menge der im Gerät gespeicherten Darstellungsformen und Designs.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnensymbol (10) entlang einer Bahn (9), die nahe den Stundenziffern verläuft und deren Zeitskala an die Stundenziffern gekoppelt ist (Fig.6), dargestellt ist.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnensymbol (10) entlang einer Bahn (9) verlaufend, deren Zeitskala durch Streckung oder Stauchung gegenüber der Stundenskala der Uhrzeit verändert ist, das Verhältnis der Tageslänge (entspricht der Länge der Bahn (9)) zur aktuellen Sonnenposition (10) zeigt (Fig.7).
4. 4. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Zeitpunkten des Sonnenaufgangs (4) und Sonnenuntergangs (7) des dargestellten Tages (2) auch die jeweiligen Zeitpunkte für den Sonnenaufgang (3)(5) und Sonnenuntergang (6)(8) des kürzesten (3)(8) und des längsten (5)(6) Tages im Jahr für den eingestellten Ort (1) dargestellt sind.
5. 5. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige der berechneten Zeiten für den Sonnenauf- und Sonnenuntergang in Ziffernform ein- und ausblendbar sind. 16/24

   AT 13 049 Ul 2013-05-15
6. 6. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Eingabe von (positiven oder negativen) Anpassungswerten für den Sonnenauf- und / oder Sonnenuntergangszeitpunkt als Minuten- oder Prozentwert dieser an örtliche Gegebenheiten anpassbar ist.
7. 7. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Horizontwertes zur Berechnung der Zeitpunkte für den Sonnenauf- und Sonnenuntergang in Form von Zahlenwerten oder den gängigen Bezeichnungen (beispielsweise bürgerlich, nautisch, etc.) einstellbar ist.
8. 8. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer 12-Stunden-Anzeige die Skala der vor der aktuell angezeigten Zeit liegenden 6 bis 11 Stunden im 24-Stunden-Format dargestellt ist.
9. 9. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Datumswechsel auf den Zeitpunkt des Sonnenuntergangs oder auf 24:00 einstellbar ist.
10. 10. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verstrichene Zeitdauer seit dem letzten Tag- oder Nachtwechsel oder die verbleibende Zeitspanne bis zum kommenden Tag- oder Nachtwechsel dargestellt ist.
11. 11. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Morgen- und Abenddämmerung des aktuellen Tages darstellbar ist und dass optional durch Eingabe von (positiven oder negativen) Anpassungswerten für den Beginn sowie das Ende der Dämmerungsphase als Minuten- oder Prozentwerte diese an örtliche Gegebenheiten anpassbar sind.
12. 12. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die prozentuelle oder wertmäßige Abweichung der aktuellen Tageslänge im Verhältnis zur Durchschnittstageslänge, zum längsten, zum kürzesten oder zu einem selbst gewählten Tag des Jahres am eingestellten Ort dargestellt ist.
13. 13. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Datum des Äquivalenztages des Jahres (Tag mit der gleichen Tageslänge wie der aktuell angezeigte Tag) dargestellt ist.
14. 14. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Alarme zu einer gewählten Uhrzeit oder relativ zum Zeitpunkt des Sonnenauf- oder Sonnenuntergangs, beispielsweise 1 Stunde vor Sonnenuntergang, des angezeigten Tages einstellbar sind.
15. 15. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere zusätzliche, vom aktuell angezeigten Datum abweichende Daten, beispielsweise durch Eingabe einer positiven oder negativen Zeitspanne oder eines fixen Datums, zur entsprechend angepassten Darstellung der Zeiten des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs definierbar und separat vom aktuellen Datum speicherbar und jederzeit aktivierbar sind.
16. 16. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere zusätzliche, vom aktuell festgelegten Ort abweichende Orte zur entsprechend angepassten Darstellung der Zeiten des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs definierbar und separat vom festgelegten Ort speicherbar und jederzeit aktivierbar sind.
17. 17. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass während der Nachtstunden oder auf eine manuelle Aktivierung hin die am aktuell eingestellten Ort sichtbaren Planeten, Sterne und Sternbilder entsprechend ihrer Leuchtstärke, Größe und Position dargestellt sind.
18. 18. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mondphase sowie die Zeitpunkte des Auf- und Untergangs des Mondes am aktuell angezeigten Tag dargestellt sind. 17/24

    Merreöiise-ts AT13 049U1 2013-05-15
19. 19. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Datum der bevorstehenden Sonnen- und Mondfinsternis des eingestellten Ortes sowie den Ort und das Datum der zeitlich nähesten Sonnen- und Mondfinsternis dargestellt ist.
20. 20. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Name, der Ort der besten Sichtbarkeit sowie das Datum jener Kometen, die ab dem aktuellen Datum sichtbar sind bzw. werden, dargestellt sind.
21. 21. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige der Himmelsrichtungen für eine einstellbare Zeitspanne dargestellt ist.
22. 22. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufladung des im Gerät befindlichen Akkus Solarzellen genutzt werden, die entweder fix mit dem Gerät verbunden sind, oder davon unabhängig sind und über eine Steckverbindung mit diesem verbunden sind.
23. 23. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein GPS-Emp-fangsmodul im Gerät integriert ist, oder über die Datenverbindung an das Gerät anschließbar ist.
24. 24. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse des Geräts ein mittig angebrachter Teleskopstab integriert ist, der im ausgezogenen Zustand seinen Schatten auf eine entsprechend ausgerichtete Stundenskala wirft, damit so die Uhrzeit ablesbar ist.
25. 25. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung des Geräts mit einem Computer herstellbar ist, insbesondere eine direkte Verbindung, Datenleitung oder Funk (Internet), derart, dass die Steuerung des Geräts über den angeschlossenen Computer mittels dazugehöriger Software erfolgt, wodurch insbesondere das Speichern neuer Designs, Hintergrundgestaltungen und Darstellungsformen des Sonnenverlaufs auf das Gerät möglich ist.
26. 26. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Daten zur Änderung der Darstellung des Sonnenlaufs bereits im Gerät gespeichert sind.
27. 27. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Display berührungsempfindlich ist und Einstellungen zur Konfiguration durch Berühren der dargestellten Flächen am Display erfolgt.
28. 28. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die angebotenen Informationen über eine akustische Anzeigeumwandlung wahrnehmbar sind. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen 18/24