CN104020658B - 一种远程求救手表 - Google Patents

Abstract

本发明为了延长户外遇险者的求救时间，提供了一种远程求救手表，包括相互连接的一体化表壳和表带，所述表壳中包括计时单元、生理参数监测单元、运动状态监测单元、供电单元、控制单元和通信单元，其中，所述表壳、表带均采用防震防水的材料制成，仅在所述通信单元发出求救信息时才被启动，且表壳中还具有发电单元，当通信单元被启动时，计时单元停止工作，其中的发条具有的机械能将被发电单元转换为电能，以给备用电池充电。本发明的手表能够在需要时才启动通信单元，这样就最大限度地节省了电力。同时，手表能够手动进行充电和发电，提高了耐用程度和户外生存的生存率。

Description

一种远程求救手表

技术领域

本发明涉及一种手表，更具体地，涉及一种远程求救手表。

背景技术

如今的手表功能越来越齐全，从测海拔到测温度、湿度，均为计量功能。对于经常在户外活动的喜好登山探险的人来说，多功能定位手表更是不可或缺的必备品。当人们遇到自然灾害或意外事故时，往往采取拔打报警电话或出示某种标志物等多种方式请求救援。但是，对于那些地域广泛、交通不便的地方，如山区、森林、沙漠、海上等区域，锁定灾害或意外事故发生地点，成了搜救工作的一大难题。本实用新型集卫星电话、全球定位系统和计算机等高科技手段于一体，为锁定目标，及时搜救遇险者，提供了科技支持。

现有技术中，申请号为CN200820067981.1的中国实用新型专利申请提供了一种带有遇险求救功能的新型手表，包括：主表、次表、电子时钟、日历、指南针、照明装置、计算机、卫星电话、110报警电话、GPS全球定位系统、高能电池、表带、表扣。其中，在主表上方设置一个电子时钟，下方设置一块高能电池；其左侧设置一个指南针，右侧设置一个日历，中部设置一个照明装置。在次表上，左侧上方设置一个卫星电话。下方设置一个GPS全球定位系统；其右侧上方设置一个110报警电话，下方设置一个提供电力的高能电池，中部位置设置一个用来存储人员等相关信息的计算机，主表和次表通过表带连接构成一个整体。

申请号为CN201120474569.3的中国实用新型专利申请提供了一种应急求救定位追踪手表，包括表壳、表带、底壳和安装在表壳、底壳之间的主PCB板，所述主PCB板上还连接有一从PCB板，所述从PCB板上焊接有GPS模块和GPS天线；所述主PCB板上焊接有GSM模块、电池连接器、SIM卡座和蓝牙模块。本实用新型通过在手表内PCB板上焊接有GSM模块、GPS模块、蓝牙模块、USB接口和SIM卡座，通过安装在SIM卡座中的SIM卡和GSM模块实现连接到报警中心，通过GPS模块和GPS天线实现用户的位置定位追踪，通过蓝牙模块实现数据的无线传输，通过USB接口外接身体检测仪器，便于用户的身体健康状态监测。

然而，上述手表均没有从节约电力的角度给出完美的解决方案。一旦户外旅行者遇到手表电池停电或电池故障，将无法正常使用手表进行定位甚至求救。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种远程求救手表，包括相互连接的一体化表壳和表带，所述表壳中包括计时单元、生理参数监测单元、运动状态监测单元、供电单元、控制单元和通信单元，所述计时单元用于手表计时且采用机械式上弦方式，所述生理参数监测单元用于监测使用者的生理参数，所述运动状态监测单元用于监测使用者的运动状态信息，所述通信单元用于将所述生理参数和运动状态信息发送出去，所述控制单元用于控制上述其他单元的工作时序，所述供电单元为上述其他单元供电，其中，所述表壳、表带均采用防震防水的材料制成，所述通信单元仅在发出求救信息时才被启动，且表壳中还具有发电单元，当通信单元被启动时，计时单元停止工作，其中的发条具有的机械能将被发电单元转换为电能，以给备用电池充电。

进一步地，所述生理参数包括血氧、血压和心率。

进一步地，所述运动状态信息包括使用者所处的位置、方向。

进一步地，所述运动状态信息还包括加速度信息。

进一步地，所述表壳中还包括手动求救单元，用于供使用者手动地发出求救信息。

进一步地，所述表带中包括多个备用电池，所述备用电池能够被安装在所述表带内为供电单元提供电力。

进一步地，所述表壳中还包括切换电路，用于当表壳内的供电单元电力耗尽时从供电单元切换到备用电池供电。

进一步地，所述切换电路包括：依次串联的供电单元输出端、电阻R1、备用电池、接地端，其中，串联的供电单元输出端与电阻R1之间连接有二极管D1的正极，二极管D1的负极通过电容C1接地，备用电池的正极端连接开关管Q1的源极，开关管Q1的漏极连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极通过所述电容C1接地，二极管的栅极连接在所述供电单元输出端与二极管D1的阳极之间，该电路还包括开关管Q2，Q2的源极连接在Q1的栅极，Q2的漏极和栅极均连接在二极管D1的阳极。

本发明的有益效果如下：

1)本发明的能够在户外使用的手表的表带也能够防水和防震，提高了野外生存的适应度；

2)本发明的手表能够通过重力加速度的变化自动感知使用者的安全状态；

3)本发明的手表能够在需要时才启动通信单元，这样就最大限度地节省了电力；

4)本发明的手表能够手动进行充电和发电，提高了耐用程度和户外生存的生存率。

5)表壳与表带采用一体化的钢化玻璃一体化封装，美观耐用。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的手表的传动结构图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的手表的切换电路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，详细说明本发明的具体实施例。

如图1所示的实施例中，远程求救手表包括相互连接的表壳和表带，表壳和表带均采用钢化玻璃无缝封装，钢化玻璃外部压接有橡胶材质的防水防震材料。这样，表壳和表带是一体的，能够增强户外遇到危险时手表的机械强度和韧性。

在一个实施例中，表带包括多个节，每个节由钢化玻璃封装且其中包括备用电池，各个节的连接是通过穿过各节的钢丝并完成的。这样，表带既能够保证其自身的强度，也能够适应于手腕粗细不同的使用者。

如图1所示，所述计时单元用于手表计时且采用机械式上弦方式，所述表壳中包括计时单元、生理参数监测单元、运动状态监测单元、供电单元、控制单元和通信单元，所述动力发条紧固在第一发条盒10的内部。发条盒10，在下文中称为第一发条盒，其具有一个位于外部的带有齿部的作为放松轮的发条卷筒和图1中未示出的发条。所述发条例如可设计成950g*mm的发条。该发条经由齿轮110和111连接至轴杆121，一个示意性图示的锥齿轮131紧固在轴杆121上。轴杆121安装在差速器40的自锁差速器壳体130内。轴杆141设置为相对于轴杆121对齐且也安装在壳体130内。一个锥齿轮132设置在壳体130内且连接至轴杆141，所述锥齿轮，如锥齿轮131，是与差速锥齿轮133啮合的。该差速锥齿轮通过其轴杆安装在壳体130上。原则上，在参考标号134所标出的开口处设置另一锥齿轮以与锥齿轮131和132啮合也是可行的。

壳体或差速器罩130紧固地连接至锥齿轮135，该锥齿轮135通过齿轮112和113与第二发条盒20可操作地连接。

由锥齿轮131、132、133和壳体130组成的单元可标记为带有锥齿轮的差速器40。对于扭矩分配，该带有锥齿轮的差速器40的传动比为1∶1。原则上，差速器40是一个其中太阳齿轮和环形齿轮具有相同尺寸的特定行星齿轮变速器。

轴杆141连接至常规的、已知的自动上弦装置。此处，与手动上弦装置啮合也是可行的。当所述上弦装置运行时，轴杆141旋转且将扭矩等同地传递至两个发条盒10和20。如果佩带自动上弦表的佩带者没有运动，则轴杆141是静止且锁定的。由此，齿轮132没有运动，且锥齿轮131的放松(Ablauf)也导致锥齿轮133同样放松，使得壳体130在相反方向旋转，且其运动经由齿轮135传递至第二发条盒20，使得位于其内的、在图中未示出的发条同样放松。第二发条盒20具有更大的扭矩，例如设计为1200g*mm。

示出的差速器40的所谓的固定传动比为-1。对于本发明的其他示例性实施方案来说，差速器40还可以设计为具有固定传动比不为-1的行星齿轮变速器。这可以通过不同尺寸的空心齿轮和太阳齿轮(其相当于锥齿轮131和132)来实现，例如，其中锥齿轮133/134或其中之一的锥齿轮在壳体内以其轴杆相对于小轮131/132倾斜。也可使用其他的齿轮，例如圆柱齿轮差速器。

所述生理参数监测单元用于监测使用者的生理参数，所述运动状态监测单元用于监测使用者的运动状态信息，所述通信单元用于将所述生理参数和运动状态信息发送出去，所述控制单元用于控制上述其他单元的工作时序，所述供电单元为上述除计时单元外的其他单元供电。

所述生理参数包括血氧、血压和心率。因此，在一个优选的实施例中，表壳中包括与使用者手腕接触(优选与血管部位接触)的血氧传感器、血压传感器和心率传感器。

所述运动状态信息包括使用者所处的位置、方向，其中的位置采用GPS模块采集所在地的经纬度信息来获取，所述的方向采用陀螺仪获取。

在优选的实施例中，所述运动状态信息还包括加速度信息。该加速度信息的获取通过在表壳中设置重力加速度传感器实现。当控制单元通过比较发现该重力加速度传感器的输出值超过预设阈值时，认为使用者从高处坠下，即遇到危险需要救援。

同样地，如果使用者的血氧传感器、血压传感器和心率传感器采集到的血氧值、血压值和心率值超过预设阈值时，控制单元也判断为使用者遇到危险需要救援。

这时，所述通信单元才被启动，发出求救信息。求救信息包括上述生理参数和重力加速度传感器的输出值。也就是说，作为求救信息发出的生理参数和重力加速度值中至少一种数值超出了预设的阈值。

上述生理参数的预设阈值是根据国际卫生组织对于健康成人划定的正常生理参数，重力加速度的预设阈值是0.5g。

表壳中还具有发电单元，当通信单元被启动时，计时单元停止工作，其中的发条具有的机械能将被发电单元转换为电能，以给备用电池充电。

这种利用发条手动上劲的机构进行发电的结构为：发电单元包括发电机和切换开关，所述切换开关控制发条的转轴与发电机的转子或者与计时单元的齿轮连接。当计时单元停止工作时，切换开关(例如，采用继电器)在控制单元的控制下将发条的转轴切换到与发电机的转子相连接，从而带动发电机发电，并且使通信单元被供电，并向控制单元发出通信单元被供电的初始信号。

在优选的实施例中，所述表壳中还包括手动求救单元，用于供使用者手动地发出求救信息。例如，当使用者尚未身处险境之前，就可以根据自身的经验预判即将面临需要救助的情况，此时就可以通过手动求救单元发出求救信息。手动求救单元可以采用按钮等方式，机械地控制继电器断开发条的转轴与计时单元的齿轮的连接，进而使发条的转轴切换到与发电机的转子相连接。此时，控制单元将收到通信单元被供电的初始信号以后，控制通信单元收集生理参数和运动状态信息发出求救信息。

如图2所示，所述表壳中还包括切换电路，用于当表壳内的供电单元电力耗尽时从供电单元切换到备用电池供电。

所述切换电路包括：依次串联的供电单元输出端、电阻R1、备用电池、接地端，其中，串联的供电单元输出端与电阻R1之间连接有二极管D1的正极，二极管D1的负极通过电容C1接地，备用电池的正极端连接开关管Q1的源极，开关管Q1的漏极连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极通过所述电容C1接地，二极管的栅极连接在所述供电单元输出端与二极管D1的阳极之间，该电路还包括开关管Q2，Q2的源极连接在Q1的栅极，Q2的漏极和栅极均连接在二极管D1的阳极。

以上的各实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种远程求救手表，包括相互连接的一体化表壳和表带，其特征在于，所述表壳中包括计时单元、生理参数监测单元、运动状态监测单元、供电单元、控制单元和通信单元，所述计时单元用于手表计时且采用机械式上弦方式，所述生理参数监测单元用于监测使用者的生理参数，所述运动状态监测单元用于监测使用者的运动状态信息，所述通信单元用于将所述生理参数和运动状态信息发送出去，所述控制单元用于控制上述生理参数监测单元、运动状态监测单元、供电单元、通信单元的工作时序，所述供电单元为上述生理参数监测单元、运动状态监测单元、供电单元、控制单元和通信单元供电，其中，所述表壳、表带均采用防震防水的材料制成，所述通信单元仅在发出求救信息时才被启动，且表壳中还具有发电单元，当通信单元被启动时，计时单元停止工作，其中的发条具有的机械能将被发电单元转换为电能，以给备用电池充电。

2.根据权利要求1所述的远程求救手表，其特征在于，所述生理参数包括血氧、血压和心率。

3.根据权利要求1所述的远程求救手表，其特征在于，所述运动状态信息包括使用者所处的位置、方向。

4.根据权利要求3所述的远程求救手表，其特征在于，所述运动状态信息还包括加速度信息。

5.根据权利要求1所述的远程求救手表，其特征在于，所述表壳中还包括手动求救单元，用于供使用者手动地发出求救信息。

6.根据权利要求1所述的远程求救手表，其特征在于，所述表带中包括多个备用电池，所述备用电池能够被安装在所述表带内为供电单元提供电力。

7.根据权利要求6所述的远程求救手表，其特征在于，所述表壳中还包括切换电路，用于当表壳内的供电单元电力耗尽时从供电单元切换到备用电池供电。

8.根据权利要求7所述的远程求救手表，其特征在于，所述切换电路包括：依次串联的供电单元输出端、电阻R1、备用电池、接地端，其中，串联的供电单元输出端与电阻R1之间连接有二极管D1的正极，二极管D1的负极通过电容C1接地，备用电池的正极端连接开关管Q1的源极，开关管Q1的漏极连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极通过所述电容C1接地，二极管的栅极连接在所述供电单元输出端与二极管D1的阳极之间，该电路还包括开关管Q2，Q2的源极连接在Q1的栅极，Q2的漏极和栅极均连接在二极管D1的阳极。