CN1144923A - 用以指示指定地理位置的机构 - Google Patents

Abstract

机构(42)包含用于指示地磁北极方向的装置(48)以及装置(16)，其能使在机构总体平面内的地图对应于表盘(8)的平面按角度定位。在地图(14)上表示的不同的地理区域以图解方式配置，以便这些区域的轮廓边界上的任一点，显著地相对于与上述指定地理位置对应的参考中心(22)和参考方向(24)显示一角位移(Ω)，该角位移等于通过所述点和参考中心(22)的大圆的地磁方位角再加上180°。

Description

用以指示指定地理位置的机构

本发明涉及一种用以指示-指定地理位置(特别是麦加)的方向的机构。

由专利文献CH-613832G已知一种手表，其包括一安装在通过表盘中心的轴上的可旋转的磁化指针，在表盘上刻印有表示已知各洲或内海的地图(例如，以平面形、圆柱形或圆锥形设计形式，特别是麦卡托和朗伯表示法均源于这种设计形式)。利用上述地图，有一个由在表盘中的窗口形成的参考标志，使得该地图相对于地球磁北极的方向能够定位。在手表表玻璃上刻印一条直线线段，其由手表的中心，也就是说由地图上对应的磁化指针的旋转轴朝向麦加的位置。

为了指示由一指定的在手表地图上表示的地区朝向麦加的方向，要使用作地图载体的表盘围绕在这一地图上通过麦加的旋转轴线是可旋转的。因此，将使用者所在的地区对准上述直线线段，然后将手表在其总体平面内旋转，直到磁化指针出现在用作参考标志的窗口内。麦加的方向就设定在与由设在手表表玻璃上的线段指定的方向上。

然而，上述机构存在至少两个主要问题，在确定一个指定的地理位置，特别是麦加的方向时含有不能忽视的误差。

第一个问题来源于这一事实，即从地球上的一指定地点朝地磁北极的方向并不与朝地理北极的方向一致，而在前述的机构的地图上的上述参考标志是与朝地球北极的方向相关的。第二点，在地理北极和相对于标准表示的地理图上的任何其它地点的指定位置之间形成的角度并不与相对于这样的其它地点的指定位置的地理方位角一致。

实际上，在两个指定的地理位置之间表示的大圆一般在标准表示的地图上与两个地理位置对应的两个点连接起来的曲线相对应还应当指出，将各种不同的地理位置与指定地理位置相连接的曲线的曲率是可变的。因此，在专利文献CH613 832G中所述的机构不能精确地指示由形成在这种手表的表盘上的地图的任一区域到麦加的方向。

本发明的目的是克服上述的缺点和问题，提供一种能够精确指示由多个位置或地理区域到一指定地理位置，特别是麦加的方向。

为此，作为本发明目的的一个机构包含：

—第一装置，用于指示地磁北极的方向，

—一装置，用于将所述机构在其总体平面内相对于地磁北极的方向进行按角度定位，

—第二装置，用于指示由至少一个第二地理位置到第一地理位置的方向，该第二地理位置是所述机构可以存在的位置。

这种机构其特征在于，所述第二指示装置包含一个其上表示各地区、各国家和/或各洲的地图，这种地图置于所述机构的所述总体平面内并且以这样一种图解方式配置，即使得所述各地区、所述各国家和/或所述各洲的边界上的任何一点，相对于与所述第一地理位置对应的参考中心和所述地图的参考方向显著地呈现一角位移，该角位移等于通过这一点和所述参考中心的大圆的地理方位角再增加180°。换句话说，角位移量等于所述地理方位角加上180°后的量值。

由于根据本发明的上述机构的特征，由在地图上所示的各区域上的任一点和参考中心所限定的方向相对于在地图上的地理北极的方向基本上确定将分别与这一点对应的地理位置和参考中心连接起来的大圆的地理方位角。

在这一实施例中，根据本发明的具体特征，能够由地磁偏角校正方向偏差是由于形成使第一指示装置包含一磁北极方向的指针该指针以可旋转的方式安装在一旋转轴上并这样配置，使其选择性地对准限定多个指定的地磁偏角的多个参考标志上，通过与零值地磁偏角对应的其中一个所述标志和在该机构的总体平面内的旋转轴的直线限定了上述参考方向。

因此，使用者知道他所在地的地磁偏角，就能够利用这一地磁偏角通过将磁北极方向指针对准对应的参考标志，就可以简单地将地图定向。

作为本发明另外目的的一个机构包含：

—第一装置，用于指示地磁北极的方向，

—一装置，用于将这一机构在其总体平面内相对于地磁北极的方向按角度定位，

—第二装置，用于指示由至少一个所述机构可以存在的第二地理位置到第一地理位置的方向。

这种机构其特征在于所述第二指示装置包括一地图，在该地图上表示有各地区、各国家和/或各洲，所述地图位于在所述机构的所述总体平面内并且以图解方式这样配置，即使所述各区域、所述各国家和/或所述各洲的轮廓边界上的任一点，显著地相对于与第一地理位置对应的参考中心和地图的参考方向呈现一角位移该角位移等于通过这一点和参考点的大圆的地磁方位角再增加180°。

在本发明的这后一个目的中，地磁偏角直接结合到该机构的地图上所表示的各区域、各国家和/或各洲的图解结构中。

因此，通过将地图上的参考方向与该机构的使用者所在的位置处的地磁北(极)的方向对准，利用将这一位置与预定的地理位置相连的直线可以指明由使用者所在位置到预定地理位置的方向。

本发明的这个第二目的表明具有的优点是能够以非常精确的方式，无需本发明的机构的使用者知道该地磁偏角就能够确定由非常大量的地区、国家或地理位置到一预定的地理位置的方向。然而，应指出，根据这个第二目的的地图的图解表示更多地是由已知常用的表示而不是与根据上述的本发明的第一目的的图解表示可提到的。

通过参照以非限定性实例的方式提供的附图，借助如下的说明书进行介绍，本发明的其它特征和优点也将在下文说明。

图1表示本发明的第一实施例；

图2示意表示在确定到一指定地理位置的方向中将起作用的各种参数；

图3示意表示图1中所示第一实施例的一种改型实施例；

图4局部表示根据本发明的机构的第二实施例。

借助图1和图2，下面将介绍根据本发明的机构的第一实施例。按整体上非限定性的方式，这种机构与可以佩带在使用者手腕上的手表2相关连。这种手表一个带有可旋转的表玻璃框6的壳体4。手表2还包含一表盘8，表盘8包含用于具体指示时间和日期的第一显示部分10以及用于指示地磁北极的方向的周边电子显示部分12。为了实现这一显示，手表2在其壳体4内部包含一电子式罗盘(未表示)。显示部分12与上述电子式罗盘相连接，以便为手表的使用者显示地磁北极的方向。

表盘8还包含地图14，在地图上表示各个国家、各洲、内海、重要的湖泊和/或河流。此外，在地图14上还表示各重要的城市，利用一些圆点在地图14上所示的各洲或国家内部定位这些城市。

参考标志16与地图14相关连，用于将位于手表2的总平面内地图14进行按角度定位。

根据本发明，具有各地区、各国家和/或其它地理数据的图示机构，其特征在于表示这些地理数据中的任一数据，特别是各地区各国家和/或各洲的边界上的任何一点的任一地点20相对于参考中心22和或地图14上的参考方向24实际上显示的角位移Ω等于通过这一地点20和参考中心22的大圆的磁方位角β再增加180°的数值就是说Ω＝β+180°。

因此，只要在与这一点相对应的地理位置处参考方向24与地磁北极的方向一相一致，由点20开始的并沿参考中心22的方向指向的线段就指示与参考中心对应的地理位置的方向。为获得这一点，要将地图14因而也就是将手表2按照一定角度取向，使显示部分12指示出，与参考方向24平行的参考标志16的箭头28指向地磁北极的方向就足够了。

为了便利于指示出在图上与参考中心相对应的麦加的方向，提供两个位于在可旋转的表玻璃框6上的标志30和32。标志30和32限定了一条通过参考中心22的直线。标志30能够使手表2的使用者确定一条通过他所在的地理位置和通过参考中心22的一条假想线。一旦可旋转的表玻璃框6正确地定位，两个参考标志30和32就确定了由所述使用者所在的位置至麦加的方向。显然，可以设有其它指示装置，特别是包含一箭头的可旋转的表玻璃。

应注意，在地图14的图解机构中，仅确定角度位置即径向位置不会对预定地理位置在本申请案中即麦加的方向的指示产生影响因此，在制备根据本发明的地图14的过程中，在绘制各种曲线和需提供的各种地点方面，设计者将有一定的自由度。这种自由度将会被利用，以便为使用者提供不同的地区，国家，洲，海洋和重要湖泊这些不同的地理特征形成的轮廓线。然而，应当注意，这种自由度并不能使设计者对于图1上出现的各国家和各洲特别是对非洲给予完全标准和有用的形式。

在本发明的这个第一实施例中，地图14将在图1上所示的地图14上任一点(在图2上的P)处的磁偏角δ都综合在其图解机构内部。

在图2上示意表示示有地磁北极NM和地理北极NG各自位置的地球。接着示有地球上的任一点P和一指定的地理位置LP的位置。在点P和在指定的地理位置LP处的对应点之间的大圆形成曲线36。在点P和地理北(极)之间的大圆对应于经线38的一段，还示有在点P曲线40表示的地磁磁通的方向。曲线36，38和40均包含在地球限定的表面内。

这里将回顾这样一种情况，在地球上的两点间的大圆是由地球和包含这两个点和地球中心的一个平面相交确定的。在与两个指定的地理位置对应的两个点之间的大圆确定了在这样两个地理位置之间的最短距离。

在P点在曲线38和40之间形成的角度限定了一磁偏角δ。

在曲线36和40之间形成的角度限定了地磁方位角β，而曲线3和38之间形成的角度限定了相对于点P的点LP的地理方位角α。应注意，α＝β+δ，δ是作为点P位置的函数的变量。

在图3上表示上述第一实施例的一种改型方案。根据这一变型方案，手表42还包含壳体4，表玻璃框7以及包含有与前述地图等同的地图14的表盘8。应指出，这一地图主要地示意表示非洲，欧洲和部分亚洲，在表盘8上还示有在地图14上未表示的各个重要的城市相对应的多个标志44。然而，还可在表盘8的周边上利用标志44表示包含在地图14内部的各重要的城市。

由参考方向24和将参考中心22和任一指定标志44连接起来的分段线46限定的角度Ω对应于与这一标志对应的地理位置相对于与参考中心22对应的地理位置的地磁方位角β加上180°。

为了将参考方向24与地磁北(极)的方向对准，设有一包含一个以可旋转方式安装在垂直于表盘8的轴50上的指针48的模拟式罗盘。为了确定由任一地理位置或任一地区到麦加的方向，需要将指针48以这样一种方式定位，即令其与标志16对准。应注意，由标志16和在表盘8的平面内的旋转轴50确定的方向平行于参考方向24。

为了指示麦加的方向，设有借助表柄56可以转动的指针54。当指针54与手表42佩带者所在位置或地理区域对准时，由箭头58指明麦加的方向。

借助于图4，下面将介绍本发明的第二实施例。

在图4上，部分表示的手表62包括表壳-带卡4、表玻璃框7和表盘8。在所述表盘8上示有一地图64，在地图上示有各种地理区域，特别有各个国家、洲、河流66、重要的湖泊和内海58。此外，在这一地图上，还示有各个重要的城市，通过以与前述第一实施例相似的方式通过点形参考标志70来指示。

在本发明的这一第二实施例中，在地图64上以图解方式标有每个点形标志、限定河流的每条标绘线或限定地理区域的每一轮廓线，以便与这些点形标志、这些标绘线和/或这些轮廓线相对应的任何一点，显著地相对于与第一地理位置对应的参考中心22和相对于地图64上的参考方向74呈现一角位移γ，该角位移γ等于通过这一点(在图2上为P)以及参考中心22的大圆的地理方位角α(图2)加上180°。按照数学表示γ＝α+180°。

特别是用于指示从地图64上所示的任一地理区域到与参考中心22对应的地理位置的方向的手表62，还包括一个指示地磁北(极方向的指针48，该指针48以可旋转的方式安装在一个置有地图64的手表62的总体平面相垂直的轴50上。这一指针48与置于表盘8下方的双极磁铁(未表示)相关连。指针48固定到双极永久磁铁上，对于该永久磁铁，相对于轴50为径向取向的磁轴与横穿经过这一永久磁铁所在区域的地磁场磁通方向相一致。

在表盘8上设有围绕轴50同心分布的多个参考标志76。这些多个参考标志76确定了多个预定的地磁偏角，通过参考标志O和在表盘8的平面内的轴50的直线限定了参考方向74。磁偏角东(E)对应于在参考标志O的左侧的各参考标志，而西(W)各磁偏角位于在参考标志0的右侧。应指出，当磁偏角δ(图2)为0值时，指针48指示地理北(极)的方向。

为了指示与参考中心22对应的地理位置的方向，还设有一装置用于为手表62的使用者以可视方式确定在地图64上任何一点和参考中心22之间的一条直线。这种装置没有表示在图4上，提供方式例如与在本发明的第一实施例中所介绍的相似。

为了以精确的方式指示与参考中心22对应的地理位置的方向使用者必须知道他所在地的(地)磁偏角，以便将指针48与对应于这一(地)磁偏角的参考标志对准。这样，参考方向74则对应于地理北(极)的方向。因此，当使用者处于与在地图64上的这一点对应的地理位置上时，通过在地图上任一点和参考中心22的直线指示与这一参考中心22相对应的位置的方向。

最后，应注意，本发明的第二实施例能够使使用者注意到(地磁偏角δ随时间的变化值以及这一(地)磁偏角δ的当地值。

Claims (10)

1.一种机构，包含

—第一装置(48)，用于指示地磁北极的方向，

—一装置(76)，用于将所述在其总体平面内相对地磁北极的方向按角度定位，

—第二装置(64，30，32，54，58)，用于指示由至少一个所述机构可存在的第二地理位置到第一地理位置的方向，

所述机构其特征在于，所述第二指示装置包含一地图(64)，在地图上表示各个地区、各国家和/或各洲，这一地图置于在所述机构的所述总体平面内并且以这样一种图解方式配置，即所述各区域、所述各国家和/或所述各洲的轮廓边界上的任何一点，显著地相对于与所述第一地理位置对应的参考中心(22)以及相对于所述地图的参考方向(74)呈现一角位移(γ)，这一角位移等于通过这一点和所述参考中心形成的大圆的地理方位角(α)加上180°。

2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述第一指示装置包含一指示地磁北极的指针(48)，其以可旋转的方式安装在旋转轴(50)上以及其配置可选择性地与限定多个指定地磁偏角(δ)的多个参考标志(76)对准，通过与零值(0)的地磁偏角对应的其中一个所述参考标志和在所述机构的所述总体平面内的所述旋转轴(50)的直线限定所述参考方向(74)。

3.根据权利要求1和2所述的机构，其特征在于，所述地图(64)还包括以图解方式配置的河流(66)、湖泊和/或内海(68)的标志，以便限定这些河流、这些湖泊和/或内海的每一点，显著地相对于所述参考中心(22)和所述参考方向(74)呈现一角位移(γ)，该角位移等于通过这一点和所述参考点的大圆的地理方位角(α)加上180°。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的机构，其特征在于所述地图(64)还包括用点形标志分别表示的城市标志，每一个这种点形标志相对于所述参考中心(22)和所述参考方向(74)呈现一角位移，该角位移等于通过这一点形标志和所述参考点的大圆的地理方位角α加上180°。

5.一种机构，包含

—第一装置(12；48)，用于指示地磁北极的方向，

—装置(16，28)，用于将所述在其总体平面内的机构相对于地磁北极的方向按角度定位；

—第二装置(14，30，32，54，58)，用于指示从至少一个所述机构可以存在的第二地理位置到第一地理位置的方向，

这种机构其特征在于，所述第二指示装置包含一地图(14)，在该地图上表示各个地区、各个国家和/或各洲，这一地图位于在所述机构的所述总体平面内，并且以图解方式配置，以便所述各地区所述各国家和/或所述各洲的轮廓边界上的任何一点，显著地相对于与所述第一地理位置对应的参考中心(22)和所述地图的参考方向(24)呈现一角度位移(Ω)，这一角位移等于通过这一点和所述参考点的大圆的地磁方位角(β)加上180°。

6.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，所述第一指示装置包含一地磁北极方向的指针(48)，该指针以可旋转的方式围绕旋转轴(50)安装，以及配置以与标志(16)对准，通过所述标志和在所述机构的总体平面内的所述旋转轴的直线限定所述参考方向(24)。

7.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的机构，其特征在于所述地图(14)还包括以图解方式配置的河流、湖泊和/或内海的标志，使限定这些河流，这些湖泊和/或这些内海的每一点，显著地相对于所述参考中心(22)和所述参考方向(24)呈现一角位移(Ω)，这一角位移等于通过这一点和所述参考点的大圆的地磁方位角加上180°。

8.根据权利要求5到7中任一权利要求所述的机构，其特征在于所述地图(14)还包括利用点形标志(44)分别表示的城市标志，这些点形标志中的每一个基本上相对于所述参考中心(22)和所述参考方向(24)呈现一角位移(Ω)，这一角位移等于通过这一点形标志和所述参考点的大圆的地磁方位角(β)加上180°。

9.根据前述任一权利要求所述的机构，其特征在于，所述第二指示装置包括装置(30，32)，用于限定在所述地图(14；64)上的任何一点与所述参考中心(22)之间的一条直线，以便当所述机构实际上置于在与这一点对应的位置时指示所述第一地理位置的方向。

10.根据前述任一权利要求所述的机构，其特征在于，所述第一地理位置是麦加。

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