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CN105683706B - 具有改进的显示器的激光测距仪 - Google Patents

具有改进的显示器的激光测距仪 Download PDF

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CN105683706B
CN105683706B CN201480057995.3A CN201480057995A CN105683706B CN 105683706 B CN105683706 B CN 105683706B CN 201480057995 A CN201480057995 A CN 201480057995A CN 105683706 B CN105683706 B CN 105683706B
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Abstract

一种具有改进的显示能力的测距仪。所述测距仪具有测距系统、处理器、以及显示器。该测距仪可以具有多位置按钮以用于输入数据，也可以具有惯性导航单元。该测距仪具有对风向和风速的改进的输入和跟踪，允许对风的改进的弹道补偿。

Description

具有改进的显示器的激光测距仪
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年8月22日提交的序列号为61/868,930的美国临时专利申请、以及2014年2月4日提交的序列号为61/935,667的美国临时专利申请的优先权，其公开通过广泛引用它们的全部内容合并于此。
技术领域
本发明大体涉及测距设备领域。尤其是，本发明涉及一种具有改进的显示器和风能力的测距仪。
背景技术
在许多应用，例如打猎、射击比赛、军事或执法中，测距仪能够提供重要数据以帮助射击者精准地击中目标。许多常规的测距仪使用激光束，以通过计算激光脉冲到达目标并且被反射回光源所用的时间，来确定到物体的距离。随着计算机变得越发强大和小巧，越来越流行的是：将计算机合并到激光测距仪中，从而基于各种参数，诸如特定的步枪、子弹或环境因数，向射击者提供弹道数据。这种设备的一个问题在于，因为需要输入(entered)来提供准确的弹道特性的数据量，对它们编程或定制会是麻烦的。
大多数常规的弹道测距仪是两种类型之一。如图1所示，第一类是基础测距仪12，其采用通用的弹道学公式并且用相对简单的接口进行计算。虽然这种基础测距仪12由于没有很多特征(feature)因此不需要很多按钮，但如下文说明的，这种基础测距仪12的菜单由于有限的按钮选项而可能是麻烦的。如图1所示，基础测距仪有两个按钮，即激光发射按钮10和菜单按钮20，二者均为单位置(按下)按钮。激光发射按钮10的致动致使基础测距仪12进行测量，诸如在测距模式下测量距离。菜单按钮20的致动致使基础测距仪12进入菜单模式，在菜单模式中有限个数的选项能够被选择，例如，LED屏幕亮度或测距模式风格。这种风格的测距仪的菜单条目的实例能够在Vortex Optics Ranger 1000测距仪中见到。尽管如此，由于有限的按钮的按压组合，即使这种有限信息的输入(entry)也会令人困惑。一些基础测距仪12将多个子弹类别归在一起并对它们进行平均，以提供一般的弹道学解决方案。对于较短距离(小于500码)的射击，这种做法是可以被接受的。对于较长距离的射击或极精准的射击，这种做法常常不够准确。
第二类测距仪是如图2所示的更高级的测距仪100。高级测距仪100允许用户输入(enter)许多变量，例如子弹的弹道系数、枪口初速、大气压、仰角(elevation)、子弹曳力模型、瞄准镜高度(scope height)、归零距离(zero range)、以及许多其他因数，从而向用户给出极其精准的弹道学解决方案。然而用于初始地设置现有的高级测距仪100的这些数据的输入(entry)是麻烦并令人混乱的。如图2所示，高级测距仪100的一个这种实例为Gunwerks G7BR2测距仪。该设备有四个不同的按钮，每个按钮均为单位置(按下)。用户必须按下激光发射按钮110以使高级测距仪100进行测量，或者可以按下并保持模式按钮120来进入菜单模式。一旦进入菜单模式，用户需要使用上箭头按钮130和下箭头按钮140轮转经过各种主菜单标题以及调整各个菜单选择。这要求使用放在设备周围的不同位置上的两只手来按压多个按钮。G7BR2是高级测距仪，但难以编程。例如，为了准确地计算该测距仪的用户特有的弹道数据，该用户必须输入信息到该设备中，这些信息除了关于所使用的枪械的信息，诸如口径、枪管缠度(barrel twist)、旋向(twist direction)、枪口初速等，还包括诸如风速和风向的环境因数。最后，用户还必须输入关于弹药本身的信息，包括但不限于弹道系数、子弹重量和子弹长度。进一步地，高级测距仪100，诸如G7BR2，由于具有更多的按钮和更大形状因数所导致的增加的人工和制造，导致其更加昂贵。高级测距仪100也更易受液体和碎屑进入(entry)的影响，因为大量的按钮提供了大量的进入(entry)点。
典型的激光测距仪的另一个问题是，它们不允许用户存储涉及多个设置(set-up)的信息。例如，如果一个射击者有多支步枪，且他想将同一个激光测距仪用于他所有的枪，则他必须在每次他更换枪支的时候输入(enter)可用参数的整个数据集到测距仪。这会是一个耗时且令人沮丧的过程，特别是在用户想要以任意频率更换枪支的时候。
还有，现有测距仪的另一个问题涉及弹道特征的复杂性。一些现有的弹道测距仪提供一般的弹道学公式和计算，以使用户界面更简单，但这些测距仪对于严谨的射击者来说往往不够准确或不够可定制化。因此，需要一种在程序包(package)中提供特征丰富的弹道程序的方式，其便于用户输入他们的定制数据，并且还允许用户为多个枪支/弹药的组合存储这些定制数据。
为了有助于信息输入，一些允许弹道编程的现有的测距仪包括许多按钮，这使得它们的制造昂贵并且使用令人混乱。此外，包含附加按钮需要更大形状因数的设备外壳，从而为按钮提供足够的空间。测距仪越令人混乱，用户就越不可能利用所有可用的特征，从而使得用户相较于他或她以其它方式能实现的更不准确。包含附加按钮也常常转化为费用增加、劳力密集、以及难以制造，并且增加了液体和碎屑进入测距仪的进入(entry)点的数目。
其它现有的测距仪具有特征丰富的弹道程序，但只提供了几个单位置按钮。这种测距仪也令人困惑，因为它可能很难确定要按哪个按钮以及以什么顺序进入菜单模式、轮转菜单选项、或者轮转菜单选项的设置。特别是，现有的测距仪不具有输入风速和风向的直观方式。因此，需要易于使用的测距仪，该测距仪具有特征丰富的弹道程序，但是具有尽可能少的直观按钮，以允许用户导航易于使用的显示器/菜单布局。
当前的弹道测距仪的另一个困难涉及风数据。风在射击中特别值得注意，因为风对子弹的轨迹有很大的影响，并且因为考虑到它是时常变化的所以难以直接测量。因此，在测距仪中内置有助于用户保持对他们的风向和风速的跟踪的设备或特征是有利的。市场上当前有能够直接测量风的设备，但它们大、昂贵、或电池消耗重。例如由Torrey Pines制造的Venom LX单元，为射击者读取实时的风。虽然这个设备能够计算和跟踪实时的风，但对于猎人、军事和执法人员来说，具有相似的特征但价格低廉、足够便携到适合手持式激光测距仪、使用很少至不使用附加的电池电力、以及以最小的用户输入就能够保持对风数据的跟踪的足够容易使用的设备是有优势的。
当读取风数据时，常规的方法是识别风来自的方向，随后是风速。例如，360度10mph的风意指风来自360度(正北)以10mph吹向南。这种常规往往会被外行人误解，而气象人员、飞行员、或者需要了解天气的详尽细节的人会对其有正确的理解。因此，风条目(entry)对所有的人直观以及不存在对风向的误解是重要的。
发明内容
本发明提供了一种用于测量到目标的距离的测距仪。根据本发明，所述测距仪包括主体，所述主体包括显示器。测距系统和处理器安装在所述主体内，所述处理器能够控制用于在所述显示器上显示的信息。第一按钮安装在所述主体上与所述测距系统通信。第二按钮安装在所述主体上与所述处理器通信，所述第二按钮为多位置按钮。惯性导航单元可以安装在所述主体内与所述处理器通信。致动所述第一按钮致使所述测距仪进行距离测量。所述多位置按钮的致动允许调整用于所述测距仪的操作的设置。所述多位置按钮的致动还可以允许将数据输入(entry)所述处理器。所述多位置按钮可以是五位置按钮。所述测距仪可以使用无线连接与远程计算设备通信。
本领域技术人员会理解，本发明的一个或多个方面能够满足某些目标，而一个或多个其它方面可以导致某些其他的目标。本发明的其它的目标、特征、益处和优势在本发明内容和所公开的(一个或多个)实施例的描述中会是显而易见的，并且对本领域技术人员而言会是很容易地显而易见的。这些目标、特征、益处和优势，根据上文，结合附图和由此引出的所有合理推论，会是显而易见的。
附图说明
图1为现有技术的基础测距仪的立体图。
图2为现有技术的更高级的测距仪的俯视图。
图3A为根据本发明的具有改进的显示器的测距仪的示意图。
图3B为根据本发明的能够与测距仪一起使用的测距系统的示意图。
图4A为根据本发明的具有改进的显示器的测距仪的立体图。
图4B为根据本发明的一个多位置按钮的立体图。
图4C为根据本发明的第二多位置按钮的立体图。
图5为按钮的示意图以及在“测距模式”下时查看图4的测距仪的视图。
图6为在“菜单模式”下时查看图4的测距仪所见的视图。
图7为在“菜单模式”下时查看图4的测距仪所见的视图并且菜单选项已从图6改变。
图8为在“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了亮度调节设置。
图9为在“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了“基础”模式设置选项。
图10为在“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了“高级”模式设置选项。
图11为在“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了蓝牙连接已启用。
图12为在“测距模式”下时图4的测距仪的视图，示出了使用中的用户概况(userprofile)、电池水平、以及蓝牙连接是否启用，还示出了相对湿度和风速。
图13为在“测距模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加距离被确定之前的风速和风向。
图14为在“测距模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加距离以及以MOA计的仰角(elevation)和风偏保持值(windage hold values)。
图15为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加概况的选择。
图16为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加测量系统的选择。
图17为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加测距单元选择。
图18为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加弹道单元选择。
图19为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加磁偏角选择。
图20为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加纬度选择。
图21为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加归零距离选择。
图22为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加枪管缠度选择。
图23为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加旋向选择。
图24为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了口径选择。
图25为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加弹道形状选择。
图26为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加弹道系数选择。
图27为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加枪口初速选择。
图28为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加子弹重量选择。
图29为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加子弹长度选择。
图30为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加DOPE选择。
图31为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加罗盘功能。
图32为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加温度读数。
图33为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加在距离、仰角和风偏被确定之前的风速和风向。
图34为在“高级模式”的“菜单模式”下时图4的测距仪的视图，示出了电池、蓝牙和概况，外加所计算的仰角和风偏设置。
图35为示出了在测距仪的显示器上显示风信息的方法的流程图。
图36为根据本发明的具有改进的显示器的测距仪的示意图，示出了用于处理器的若干个输入源，包括惯性导航单元、保存的用户弹道概况、保存的用户风输入、环境传感器、以及测距系统。
图37A、37B和37C为示出了根据本发明的测距仪中的惯性导航单元如何能够允许存储的风数据在没有重新设置其他数据输入的情况下被应用到新目标的一系列示意图。
具体实施方式
图3示出了具有改进的显示器的测距仪200的示意图，此处示出为具有基础组件，包括主体520、用于测量从测距系统的优势点(vantage point)到目标的视线距离的测距系统504、显示器300、以及与测距系统504通信的处理器508。处理器508可以是微处理器或CPU，包括用于某些实施例的存储器。测距仪200还可以包括一个或多个输入装置215，例如一个或多个按钮或多位置按钮220，用于向处理器508提供信息和数据。一个或多个输入装置215可以采取许多不同的形式，这些形式能够允许用户选择、输入(enter)、或导入数据或设置到设备中。能够使用诸如按钮、开关、键或屏幕的物理输入机构，也能够使用诸如用于连接到其他设备或源的端口(例如HDMI、USB端口)。如下面更详细地解释的那样，这些输入可能涉及许多不同的参数。测距仪200还可以包括与处理器508交互的惯性导航单元516。
测距系统504使用激光束来确定到物体或到目标500的距离，并通过朝目标500发射激光脉冲以及测量脉冲被目标反射并返回所花费的时间来进行操作。示例性的激光测距系统504的基础组件在图3A中示出。在图3A中，激光脉冲从发射器诸如脉冲激光二极管501射出。射出的光束中的部分穿过分束器502行进，而部分被反射到检测器505。射出的激光脉冲穿过发射透镜503行进到目标500，目标500将部分激光脉冲反射回来，穿过接收透镜506，并随后穿过接收机507，到达微控制器单元510，微控制器单元510使用公知的数学原理来计算到目标500的距离。测距系统504也可以是具有附加的或替换的组件的更复杂的系统，例如，包括增益控制组件、充电电容器、以及模数转换器。
惯性导航单元516可以在测距仪200中与弹道信息相关地使用，以计算关于子弹的轨迹、上持(hold over)、或用户可能感兴趣的其它变量的信息。惯性导航单元516可以附加地或替代地被使用，以基于来自惯性导航单元516的数据，在测距仪200改变位置时协助计算和显示风速和风向，从而在测距仪200的位置发生改变后，将新的风速和风向描绘在显示器300上。在一个实施例中，惯性导航单元516包括三轴罗盘、三轴加速度计、和三轴陀螺仪。在其他的实施例中，三轴罗盘、三轴加速度计、和三轴陀螺仪可以作为独立组件并入测距仪200，配备适当的软件，而替代于作为整体单元并入测距仪200。在还有的其他实施例中，能够省略陀螺仪。此外，其它倾斜传感器能够代替加速度计而使用。其他倾斜传感器的例子包括电解液面倾斜传感器、光学气泡倾斜传感器、电容气泡倾斜传感器、摇摆机构、旋转光学编码器、旋转电阻性编码器、霍尔效应设备、以及陶瓷电容倾斜传感器。
在一个实施例中，具有改进的显示器的激光测距仪200具有激光发射按钮210和多位置按钮220，如图4A所示。测距仪200可以在多个具有不同功能的“模式”下进行操作。例如，为了输入(enter)用户的输入或数据，测距仪200可以在“菜单模式”下，而用于测距目的使用时可以在“测距模式”下。更多和更少的“模式”可以提供在与本发明一致的测距仪中。
如图5所示，在测距模式下时，测距仪200提供了显示器300。在测距模式下时，激光发射按钮210的致动导致测距仪200进行测量，诸如以单位308计的距离。当致动激光发射按钮210时，可被测量的其他变量也可以在显示器300上显示，诸如用于保持值的量度的单位(角分(minute of angle)、MRAD、英寸、厘米等)306、仰角上持值310、风保持值312、还有在图5中未示出的其他值，诸如大气压或温度。如图5所示，例如，显示器还能够显示概况设置304(prfl)，例如，对于多个枪支或设置，每个都有它们自己的概况。在示出的实施例中，测距仪200能够存储多个概况，所以用户可以对多个枪支的一些或全部的弹道信息进行编程，并且可以存储概况信息供以后使用。显示器300除了上述显示的数据外，还可以包括用于瞄准的十字瞄准线302。
在一个实施例中，测距仪200具有特征丰富的菜单，并通过使用单个多位置按钮220作为用于导航菜单和输入(entering)数据的按钮而代替了对大量按钮的需要，如图4A所示。在菜单模式下时，多位置按钮220通过菜单选项402和菜单选择404(图6)，使得导航更加直观。当然，在不背离本发明的情况下，可以使用替换的输入装置215、按钮或其它风格的多位置按钮220。多位置按钮220可以被向左、向右、向前、向后、和直接向下推动。作为替换，四位置按钮222在图4B中示出，五位置按钮224在图4C中示出。五位置按钮向用户提供了具有最小量复杂度的灵活性。例如，在图4C所示的五位置按钮224中，可以在五个不同的方向致动按钮，例如，向前、向后、向右、向左(如图中用箭头所示)、以及直接向上和直接向下(通过按压在按钮的中部270上)。然而，也可以使用四位置(例如图4B)或更多位置的按钮或开关。
一个示例性的配置包括，按压并保持多位置按钮220的中部270以进入菜单模式，如图5所示。一旦在菜单模式下，各种菜单可以例如通过按压多位置按钮220的右部250和左部260被轮转。然后，菜单选择可以例如通过使用多位置按钮220的上部230和下部240被调整。
可以在菜单模式下使用多位置按钮220来调整的变量和特征的类型包括但不限于：概况、风速、弹道系数、枪口初速、曳力标准、准星高度(sight height)、以及归零距离(zero range)。在一些实施例中，能够被调整的参数或能够对其输入(entered)数据的测距仪200的参数可以被归类为菜单选项402和菜单选择404。例如，菜单选项402可以是参数或变量本身，例如距离单位430或弹道系数475。菜单选择404则可以是选择值或为该参数输入的数据，并且可以通过滚动或点击经过可以被选择的选项来设置，或者甚至可以手动输入(entered)到测距仪200本身或通过来自另一设备的数据输入而输入(entered)。在距离单位的例子中(图17中)，菜单选项402允许选择距离单位，并且用户可以从菜单选择404中选择码或米。
图6示出了在一个实施例中的用于用户概况设置304的菜单选项402和菜单选择404的选择。作为另一个例子，如图7所示，枪口初速选项(Muz vlcty)412例如通过致动多位置按钮220的右部250或左部260直到枪口初速选项412可见而被选择。一旦所期望的菜单选项402被选择，在该情况下是枪口初速选项412，则该菜单选项402的菜单选择404能够通过致动多位置按钮220的上部230和下部240来调整。如图7所示，用于枪口初速选项412的菜单选择414被调整到2750英尺。
在某些实施例中，较经常改变的变量，诸如概况304或风速314，能够在仍然处于测距模式下并且不进入菜单模式的同时被调整。返回参考图5，例如，在“测距模式”下时，例如，当多于一人在射击或不同的枪支正被用来射击时，多位置按钮220的右部250和左部260能够调整风速314，而多位置按钮220的上部230和下部240能够改变用户概况设置304。当致动激光发射按钮210时，测距仪200将进行测量，诸如距离、压力、温度和角度测量。该信息将被保留，直到致动多位置按钮220的中部270以删除最近测量的数据。测距仪200将使用保存的测量结果连同风值314以及通过手动输入(entered)的概况设置304所输入(entered)的数据，来显示适合的弹道数据。诸如风速314或风向的一些变量变化时，多位置按钮220的上部230和下部240能够在仍然处于测距模式的同时被致动，从而使用新获得的测量值结合风数据和与保存的概况设置304相关联的数据来实时地获得新的弹道数据。该操作的一个优点是，只需要进行一组测量并且其能够被应用到多个弹道数据变量，而不是对每个风速或概况选择进行独立的测量。
按钮的数量和排列的多种变化被考虑在本发明的范围之内。在一个可选实施例中，能够通过按压多位置按钮220上的任何按钮进入菜单模式。在另一个可选实施例中，测距仪200只有多位置按钮220，没有激光发射按钮210。多位置开关220可以起到激光发射按钮210的作用，例如当多位置按钮220的上部230被按压用于一次测量、或者被按压并保持以用于实时连续测量时。当多位置按钮220的中部270被按压并保持，从而进入菜单模式时，多位置开关220也作为用于导航菜单选项402和识别菜单选择404、以及手动输入(entering)数据的功能按钮而运行。
图8-34示出具有改进的显示器的测距仪200的代表性图示，并特别示出了在显示器300上提供的信息的例子。图8-34显示的图示示出了可由用户简单地导航的大量的菜单和设置选项的例子。在具有改进的显示器的测距仪200的一个实施例中，输入完成概况所需的信息可包括设置十五个不同的参数：(1)测量系统(英制/公制)，(2)距离单位(码/米)，(3)弹道单位(角分“MOA”或MRAD(公制))，(4)磁偏角(E/W)，(5)纬度(+/-0.0000N/S)，(6)归零距离(100+/-)，(7)枪管缠度(1/20+/-)，(8)旋向(L/R)，(9)口径(7mm，0.338，0.500，0.223，0.270，0.308)，(10)DRG STD(弹道形状)(G1，G7)，(11)弹道系数(0.500+/-)，(12)枪口初速(2700.00f/s+/-)，(13)子弹重量(11.50格林(grain)+/-)，(14)子弹长度(1.00英寸+/-)，和(15)DOPE(保留/丢弃)。DOPE代表“关于个人装备的数据(Data On PersonalEquipment)”或“之前约定的数据(Data Of Previous Engagement)”，是指保存在测距仪上的仰角和风偏设置。也可以在根据本发明的测距仪中提供更多或更少的参数。
在附图中，图8示出了用于显示器300的亮度设置320。图9和10示出了可以在“基础”330和“高级”340模式设置之间切换的菜单，对于菜单有可以被调整用于测距仪的更少或更多的参数。例如，在“基础”设置中，用户可以有可用于调整的几个关键参数，而在“高级”设置中，用户能够调整和输入更多的参数，并实现更复杂的定制和测距仪的使用。可替换地，“基础”设置可以是那些最常用的，“高级”设置是那些较不常使用的。
如图11所示，例如，测距仪200也可以能够使用蓝牙(图中以蓝牙设置350示出)或任何其他合适的有线或无线连接，连接到另一设备并与之通信。其他设备可以包括软件，其允许用户设置与测距仪200分离的概况数据，然后将该数据上传到测距仪中。这会进一步减少使用测距仪200的复杂度。例如，测距仪200可以具有在智能手机例如苹果手机或安卓设备上运行的相应的应用。用户可以在设备上创建弹道概况设置304，然后将其上传到测距仪200。类似地，测距仪200可以能够保留关于测距仪如何使用的日志或信息的解析数据，其可以被传输到用户可以稍后查看的智能手机或其它设备上。且使用有线或无线接口，诸如蓝牙连接，测距仪的软件可以定期更新。
图12-图14示出了在测距仪的一个实施例的“基础”设置中可用的参数。图12示出了多个基础的设备参数，包括湿度360、风速314、使用中的用户概况304、电池电量370、以及蓝牙连接350。图13示出了距离确定之前的风速314和风向(经由风指示器512)。在距离确定之后，图14示出了距离380，即，到目标的距离连同仰角上持值310和风保持值312(以单位MOA计)。
图15-图30示出了在测距仪200的一个实施例的“高级”设置中可用于调整的参数，例如，用户概况设置304、测量系统420、距离单位菜单选项430、弹道单位选项435、磁偏角选项440、纬度选项445、归零距离选项450、枪管缠度选项455、旋向选项460、口径选项465、弹道形状选项470、弹道系数选项475、枪口初速选项412、子弹重量选项480、子弹长度选项485、和DOPE选项490。对于每个所示出的菜单选项402，用户可以选择或输入期望的菜单选择404。
测距仪200还可以包括某些环境传感器530，诸如温度计，罗盘，压力传感器，用于测量湿度、风向和风速、或其他环境特征的传感器。图31和图32分别示出了罗盘功能375和温度读数385。图33示出了当使用“高级”设置时测距仪的显示器300，特别是示出了在距离、仰角和风偏确定之前的风速和风向。图34示出了在高级模式的实施例中计算出的仰角和风偏设置的例子。
如上所述，使用多位置按钮220输入所有必要的数据的过程可以大大简化，其仅需要使用一个手指。为使用测距仪，用户能使用上述的多位置按钮220选择“概况”或输入(enter)他或她的弹道信息。然后，用户能使用多位置按钮220的上部230和下部240来设置当前的风速，且用户能使用左部260和右部250来将箭头围绕着显示器300的周边移动以指示风向。提供风速和风向后，用户能瞄准目标，按下激光发射按钮210，其将基于先前提供的弹道信息，计算并显示用户射击需要的到目标的距离(即距离380)、以及仰角和风偏设置(310，312)。
在某些实施例中，测距仪300可以选择“保留”或“丢弃”DOPE信息。图30示出在用户选择“保留”或“丢弃”设置的屏幕。在进行测距之后保留DOPE信息有两种流派的观点。一些用户会想进行测距并获得他们的DOPE信息(风偏和仰角调整)用于精确射击，并且使这些信息停留在屏幕上，直到进行另一次测距。如果用户选择“保留”，DOPE信息将会保留存储在测距仪中，直到进行另一次测距。即使在“保留”模式下，屏幕在一定量时间(例如10秒)之后也断电，以节省电池寿命。如果在屏幕断电后用户忘记了他们的DOPE信息，他们可以简单地按压激光发射按钮210一下，以重新打开显示器300的屏幕，他们的DOPE信息仍然在显示器上。通常，使用测距仪的非常长距离的射击很难准确地测距，因为目标可能非常小而你又必须保持测距仪很稳。有时可以进行许多次测距，以对测距仪实际上对精确的目标测了距感到放心。因此，有利的是，能够将存储在测距仪中的DOPE信息无限期地“保留”甚至到屏幕掉电又重新上电后，直到进行另一次测距。
另一种流派的观点是用户不想要使用“旧的”或过期的DOPE，导致另一个可能的用户拨入错误的DOPE，这可能导致其他用户无法击中。在军事应用中当射击多个目标时，尤其如此。用户可能对多个目标测距，放下测距仪，然后忘记了哪个目标用于最近的距离/DOPE信息。然后用户可能在几分钟后拿起测距仪，重新给显示器通电，使用用户认为正确的信息，但它实际上用于旧的或不同的目标。为了防止这种场景，用户可以将DOPE设置为“丢弃”。在“丢弃”设置中，每当屏幕掉电之后，测距仪擦除或“丢弃”DOPE信息并要求用户进行另一次测距以获得新的DOPE信息。
如图13和图33所示，可以通过菜单系统以非常容易、直观和快速的方式输入(enter)风数据。还可以在进行测距后调整风数据以调整用户的弹道信息。风数据，诸如风速和风向，能够利用环境传感器530或者通过经由多位置按钮220的输入(entry)，被输入(entered)到测距仪200并被处理器508使用。图13示出了在基础模式下的显示器300，其显示在风偏和距离数据被确定之前的当前风速和风向。类似地，在高级模式下，图34示出显示器300，其显示在距离、仰角和风偏确定之前的当前风速和风向。
在一个实施例中，风数据可以利用多位置按钮220提供给处理器。如图13和图33所示，风指示器512被提供在显示器300上。风指示器512可以是箭头、指针、光标或其他标记。如图所示，风指示器512是指向显示器的中央的箭头，并能够围绕显示器的外缘360度地旋转。如附图所示，围绕测距仪200的显示器300，其可以是OLED、LCD或类似类型的显示器，上的视图的外缘，在显示器的边缘有单个箭头，其指向显示器的中央。对用户而言这将是立即直观的，这种显示模拟用户在显示器的中央，而风在显示器的边缘。通过使箭头指向显示器的中央，显然对用户来说，他们只需要使用多位置按钮220的左/右位置，移动箭头到风来自的位置。比起事实上当使用数值风向时、或者如果用户使得箭头跨整个显示器、或者如果用户在显示器的中央或外缘具有朝外指向的箭头，由于用户不知道箭头指向风来自还是去往的地方，这更难将风“来自与去往现象”混淆起来。
因此，使用图中的风指示器512，用户能够想像他们站在显示器的中央，并会使用多位置按钮220将风指示符512放置在当他们面向目标时风来自的时钟码位置。例如，如果用户面向他们的目标，且风以10mph来自他们的3点钟位置，他们将使用多位置按钮220将风指示器512移动到3点钟位置，并还使用多位置按钮220将风速增加或降低到10MPH，然后发射激光以得到他们的DOPE和到目标的距离。如果测距仪包括内置的罗盘，其也可以补偿磁变，测距仪200在用户正输入(enter)风数据或计算距离时，还将记录其面对的真实的方位角(bearing)。然后测距仪200的处理器508计算风的方位角的方向，并在考虑任意偏离正北的磁偏移以及任意科里奥利效应的情况下，利用这些计算来给出最好的弹道学解决方案。因此，用户可以简单地将箭头放置在风来自的时钟码处，然后在测距之前设置风速。
一旦用户设置风向和风速，其被存储在处理器508的存储器中。下次进行距离测量时，测距仪200使用惯性导航单元516知道其面向哪个方向，也知道所存储的风来自哪个方向，并且测距仪200能够适当地显示风指示器512从而以图形方式显示用户的新的相对风向，以使得其在钟面上指示风向，就好像钟面被放置在设备上那样。
使用时钟码比不得不取出罗盘、GPS或其它测量设备以确定风向更容易。这种图形接口意味着用户不需要知道风向的实际罗盘航向(compass heading)、或者激光测距仪面向的实际罗盘方向，因为这所有都是在测距仪200的“罩下(under the hood)”完成的。用户一旦面对他们意图的目标，只需要确定相对于他们的目标的方向而言风来自哪个方向。例如，如果用户面向目标并且风来自他们的直接后面(在“6点钟”)，用户将把风箭头滚动到屏幕的下部，使得箭头朝上，其模拟风来自用户身后。在另一个例子中，如果风离开用户的左肩，则用户只需简单地将风箭头滚动到显示器的“9点钟”的位置。最后，用户可以利用风速的任何适当的增量，使用多位置按钮220的向上/向下位置输入(enter)他们的风速。为了说明起见，将使用1mph增量。用户使用任何期望的方法来确定风速。例如，用户可以基于简单的经验来估计风。这通常是足够准确以补偿所有情况的，除了极远距离、极精准的射击。可替换地，用户也可以使用手持风力计，或者可以使用来自天气应用、天气频道、天气无线电、或任何其他合适可靠的来源的风数据。
风的最重要的因数是在子弹的飞行路径的距离上的平均风。风向和风速在远距离射击中可能是变化的。出于这个原因，便携式风设备的价值有限，因为它们只能给出在你当前位置的风读数，而不是整个射击的距离上的风读数。存在能够在射程内间隔放置的无线设备，但是这对于狩猎、执法、或军事应用来说通常是不实际的。天气无线电、天气频道、或智能手机应用还不具有微本地风数据。目前最好的方法则是允许用户基于用户自己的观察来微调风数据。利用风设备信息、草的运动、灰尘的运动等，用户能够确定在射程内平均的风向和风速，然后将该风设置到测距仪中。
由于大多数测距仪在不使用一段时间(例如10秒)后就掉电，因此将风保存在存储器中是重要的。在下一次测距仪200被开启时，罗盘取得其方向的瞬时读数，然后在显示器上与所存储的风向对应的适当的位置处显示风箭头。再次，用户不需要知道风的数值方位角，因为这全部存储在处理器508或测距仪200的存储器中。该风数据可用于计算显示数据，诸如对多个目标的仰角上持值和风偏设置。
例如，如果用户正面向360度，风离开用户的右肩，则用户将风指示器512放在3点钟位置处。然后，用户看到面向显示器的中央(在鸟瞰视图概况中的模拟的用户位置)在3点钟位置处的箭头。设备知道其正正面向360度(正北)并且知道指示器在090度(正东)，因此其存储090风以及用户设置的任何风速值。090度的风向无需显示给用户(尽管能够)，其甚至是不必要的，因为实际的方向与箭头的位置相关联并在“罩下”存储。一旦风指示器512被设置，用户能够将测距仪200左右移动(pan)，箭头会实时调整以与测距仪200所指的方向相关地保持跟踪090度位置在哪里。
接下来假设用户走了一会儿并发现了新的目标。现在，用户正面向270度(正西)。如果使用根据本发明的测距仪200，用户不需要知道他或她正面向哪个方向。当用户打开测距仪200时，机载惯性导航单元516取得即时罗盘方向读数并且测距仪200处理器508确定其正面向270(正西)。由用户设置的最近存储的风值为090(正东)。然后风指示器512能够自动地移到显示器300的底部，这是6点钟位置，其在射击者的正后方，因为这是风最近来自的地方。用户永远不需要保持跟踪风，因为测距仪200和风跟踪特征为用户完成了此事。如果风已经偏移或改变了风速，使用多位置按钮220来微调风向和风速能够容易地完成对保存的风数据的调整。即使用户忘记了微调风数据，该设备将仍有可能给出比完全没有风补偿好很多的弹道学解决方案。此外，利用弹道DOPE保留/丢弃特征，用户可以在事后实际地改变风，并且弹道学解决方案将在重新计算数学之前实时调整为合适的解决方案。这意味着用户能够忘记微调风，直到执行了测距。
图36、图37A、图37B和图37C进一步示出了具有改进的显示器的测距仪200的一个实施例，包括测距系统504、环境传感器530、惯性导航单元516、保存的用户概况设置540、以及保存的用户风输入数据550。应理解的是，并非所有这些特征需要包括在测距仪200中以被包括在本发明的范围之内，但这里提供图36来说明所有这些特征都能够提供输入给处理器508，其反过来又可以提供输出数据用于在显示器300中查看。也可以包括额外的特征或输入。如图36所示，测距仪200包括主体520，其中包含若干个组件，包括：显示器300、处理器508、测距系统504、环境传感器530、和惯性导航单元516。在该示意图中，框540代表弹道用户概况，框550代表存储在设备中的存储器中可能在处理器508中的保存的风数据(诸如速度和方向)。能够如上所述地提供保存的弹道概况540，并且包括用于用户的枪支和弹药的保存的弹道概况数据。也能够如上所述地提供保存的风数据550。
图37A、图37B和图37C示范保存的风数据550如何能够与惯性导航单元516、保存的弹道概况信息540、以及测距系统504一起使用，以非常快速地为新目标提供新的弹道学解决方案。图37A示出了相对于第一目标560处于第一距离570处的射击者的位置555，其中，射击者在测距仪200上设置风指示器512。在图37A中，风以10mph的速度来自正北(360°)；第一目标560在300°处。
图37B示出了风的矢量分量能够被分解为侧风分量和逆风分量，然后能够被应用到存储的弹道信息(可能来自用户概况)，来为给定的风向和风速计算和提供校正的弹道学解决方案。在图37B中，“x”是侧风分量；“y”是逆风分量。使用计算：Sin 30＝y/10，求解“y”提供了5mph的逆风分量。以及使用计算：Cos 30＝x/10，求解“x”提供了8.66mph的侧风分量。将5mph的逆风分量和8.66mph的右侧风分量应用到如由测距系统504和处理器508确定的第一距离570处的第一目标560的弹道数据，产生能够被提供到显示器300上的用于第一目标560的校正的弹道学解决方案。
如果用户在位置555针对在第二距离590处的第二目标580转身，保存的风数据和其他保存的数据能够用来计算第二校正的弹道学解决方案，如图37C所示。在图37C中，使用相同的风和弹道数据，为针对方向200°处的第二目标580调整计算。惯性导航单元516允许用于第二目标580的新的瞄准方向被施加到处理器508的原始风输入上，来计算新的侧风和逆风(或顺风)分量。在图37C的例子中，“x”仍旧是侧风分量，“y”现在是顺风分量。使用计算：Sin 20＝x/10，求解“x”提供了3.42mph的侧风分量。类似地，使用计算：Cos 20＝y/10，求解“y”提供了9.4mph的顺风分量。将9.4mph的顺风分量和3.42mph的右侧风分量应用到如由测距系统504和处理器508确定的第二距离590处的第二目标580的弹道数据，生成能够提供在显示器300上的用于第二目标580的校正的弹道学解决方案。此功能也可以适用于额外的目标以及在不同的位置，例如，如果该射击者移动到具有类似的风速和风向的新位置。图37A、图37B和图37C所示的例子假设风速和风向保持相同。但是，如果风速或风向已经改变，用户能够针对改变的情况容易地调整风指示器512或其它风输入数据。图35是以步骤图展示的该过程的图示。
尽管已经在此以被认为最实用和优选的实施例描述了本发明，应当理解的是，本发明并非旨在被限定为上述的特定实施例。相反，应当认识到，本发明的本领域技术人员，在不脱离本发明的精神或主旨的情况下可以做出修改，因此本发明将被视为包括对在此所附的本发明的权利要求书和说明书的主题的所有合理的等同。

Claims (17)

1.一种测距仪，包括：
主体，所述主体包括显示器；
测距系统，所述测距系统用于测量到目标的距离并且安装在所述主体内；
处理器，所述处理器安装在所述主体内，并能够控制用于显示在所述显示器上的信息；
第一按钮，所述第一按钮安装在所述主体上，并与所述测距系统通信；
输入装置，所述输入装置用于通过围绕显示器图像的周边移动指示器来将风速和风向输入到所述处理器中，其中用户通过围绕显示器图像的周边移动指示器来确定相对于目标的方向的风向，其中，所述指示器为指着风从其吹来的方向并且指向显示器的中央的箭头，并能够围绕显示器的外缘360度地旋转，并且其中，用于输入风向的所述输入装置是与所述处理器通信的多位置按钮；以及
惯性导航单元，所述惯性导航单元安装在所述主体内，并与所述处理器通信，所述处理器基于来自所述惯性导航单元的数据，在所述测距仪改变位置时计算并显示所述风速和风向。
2.根据权利要求1所述的测距仪，其中所述第一按钮的致动致使所述测距仪进行距离测量。
3.根据权利要求1所述的测距仪，其中所述多位置按钮的致动允许对所述测距仪的操作的设置的调整。
4.根据权利要求1所述的测距仪，其中所述多位置按钮的致动允许数据输入所述处理器。
5.根据权利要求1所述的测距仪，其中所述多位置按钮为5位置按钮。
6.根据权利要求1所述的测距仪，其中所述测距仪能够使用无线连接与远程计算设备通信。
7.一种测距仪，包括：
主体，所述主体包括显示器；
测距系统，所述测距系统用于测量到目标的距离并且安装在所述主体内；
处理器，所述处理器安装在所述主体内，并能够控制提供在所述显示器上的信息，所述处理器进一步提供：
用于所述测距仪的第一操作模式，在所述第一操作模式中，能够调整所述测距仪的操作设置，
用于所述测距仪的第二操作模式，在所述第二操作模式中，能够进行距离测量；
输入装置，所述输入装置用于通过围绕显示器图像的周边移动指示器来将风速和风向输入到所述处理器中，其中用户通过围绕显示器图像的周边移动指示器来确定相对于目标的方向的风向，其中，所述指示器为指着风从其吹来的方向并且指向显示器的中央的箭头，并能够围绕显示器的外缘360度地旋转，并且其中，用于输入风向的所述输入装置是与所述处理器通信的多位置按钮；以及
惯性导航单元，所述惯性导航单元安装在所述主体内，并与所述处理器通信，当在所述第二操作模式中时，所述处理器基于来自所述惯性导航单元的数据，计算并显示所述风速和风向。
8.根据权利要求7所述的测距仪，其中所述第一操作模式进一步包括输入弹道数据的能力。
9.根据权利要求7所述的测距仪，其中所述第一操作模式进一步包括输入与用户概况关连地提供的弹道数据的能力。
10.根据权利要求7所述的测距仪，其中所述第一操作模式进一步包括输入与多于一个的用户概况关连地提供的弹道数据的能力。
11.一种测距仪，包括：
主体；
测距系统，所述测距系统用于测量到目标的距离并且安装在所述主体内；
至少一个按钮，所述至少一个按钮安装在所述主体上并与所述测距系统通信，其中所述至少一个按钮中的至少一个是多位置按钮；
用于基于使用所述多位置按钮所输入的输入来计算仰角和风偏设置的装置；以及
输入装置，所述输入装置用于通过围绕显示器图像的周边移动指示器来将风速和风向输入到处理器中，其中用户通过围绕显示器图像的周边移动指示器来确定相对于目标的方向的风向，其中，所述指示器为指着风从其吹来的方向并且指向显示器的中央的箭头，并能够围绕显示器的外缘360度地旋转，并且其中，用于输入风向的所述输入装置是与所述处理器通信的多位置按钮。
12.一种测距仪，包括：
用于测量到目标的距离的测距系统；
显示器；
处理器，所述处理器与所述测距系统通信并能够产生所述显示器上的图像；
输入装置，所述输入装置用于通过围绕显示器图像的周边移动指示器来将风速和风向输入到所述处理器中，其中用户通过围绕显示器图像的周边移动指示器来确定相对于目标的方向的风向，其中，所述指示器为指着风从其吹来的方向并且指向显示器的中央的箭头，并能够围绕显示器的外缘360度地旋转，并且其中，用于输入风向的所述输入装置是与所述处理器通信的多位置按钮；以及
惯性导航单元，所述惯性导航单元与所述处理器通信，所述处理器基于来自所述惯性导航单元的数据，计算并显示所述风速和风向。
13.一种测距仪，包括：
用于测量到第一目标的距离的测距系统；
显示器；
处理器，所述处理器与所述测距系统通信并产生所述显示器上的图像；
输入装置，所述输入装置用于通过围绕显示器图像的周边移动指示器来将风速和风向输入到所述处理器中，其中用户通过围绕显示器图像的周边移动指示器来确定相对于目标的方向的风向，其中，所述指示器为指着风从其吹来的方向并且指向显示器的中央的箭头，并能够围绕显示器的外缘360度地旋转，并且其中，用于输入风向的所述输入装置是与所述处理器通信的多位置按钮；以及
惯性导航单元，所述惯性导航单元与所述处理器通信，所述处理器基于来自所述惯性导航单元的数据，在所述测距仪改变位置时计算并显示所述风速和风向。
14.根据权利要求13所述的测距仪，其中所述处理器进一步计算并在所述显示器上显示用于所述第一目标的风偏和仰角设置。
15.根据权利要求13所述的测距仪，其中所述处理器存储来自所述第一目标的风速和风向数据，并基于存储的所述风速和风向数据进一步计算用于第二目标的风偏和仰角设置。
16.一种查看测距仪中的信息的方法，包括以下步骤：
将风速和风向提供给所述测距仪中的处理器，所述测距仪还包括显示器、测距系统、以及惯性导航单元，其中，将风速和风向提供给所述处理器包括：利用输入装置，通过围绕显示器图像的周边移动指示器来将风速和风向输入到处理器中，其中用户通过围绕显示器图像的周边移动指示器来确定相对于目标的方向的风向，其中，所述指示器为指着风从其吹来的方向并且指向显示器的中央的箭头，并能够围绕显示器的外缘360度地旋转，并且其中，用于输入风向的所述输入装置是与所述处理器通信的多位置按钮；
将弹道数据提供给所述测距仪中的处理器；
使用所述测距仪的所述测距系统进行到第一目标的距离测量，所述处理器基于所进行的距离测量、以及所提供的弹道数据和风数据，来计算仰角和风偏保持值；
在所述测距仪的显示器中查看所计算的仰角和风偏保持值；
使用所述测距仪的所述测距系统进行到第二目标的距离测量，所述处理器基于所进行的距离测量、所提供的弹道数据和风数据、以及来自所述惯性导航单元的数据，计算仰角和风偏保持值；以及
在所述测距仪的显示器中查看所计算的用于所述第二目标的仰角和风偏保持值，其中所述风数据和弹道数据对于所述第一目标和所述第二目标两者为相同的数据。
17.根据权利要求16所述的方法，其中将弹道数据存储在所述处理器中。
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