CN1108770A - 天气预测表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能指示如大气压之类压力变化 的时计，该时计包括至少两个用于提供时间信息的指 针(2，3)，一个用于驱动所述指针的手表机芯(12)和 一个用于测量大气压变化的压力传感器(13，13a)。 其特征在于：所述指针(2，3)中之一个可以指示所述 测得的压力变化，而所述指针(2，3)中之另一个可以 同时指示作为所述压力变化的函数的天气预测。

Description

本发明涉及一种时计，尤其涉及一种包括有一个能够显示大气压任何变化的压力传感器的手表。

专利文件EP-A-0345929描述了一种包含有这种传感器的多模式手表。此手表还包括一个指示时间的第一模拟显示器和一个能够示出所测得的大气压的第二数字液晶显示器。而且，此第二显示器可以示出压力的两个连续测量值之间的变化。不过，这种显示是借助一个箭头显示的，该箭头只显示压力是否增加（箭头向上指），压力是否减小（箭头向下指），或压力是否没有变化（在同一时刻的两个箭头）。这种结构布置并不给出任何气象预测。此外，这种同时在若干显示器上示出若干信息的手表的读取和外表的美观都不是最优的。

美国专利US-A-4257112描述了一种时计，其中有一种手表，它含有一个传感器，该传感器对大气压起反应并且能给佩戴者提供气压显示。在此文件中也用了一个箭头系统在液晶数字显示装置上示出气压变化的趋势。此系统示出五个不同的趋势状态，因此要比上述欧洲专利的显示系统范围更广，但这种显示还不是最优最清楚的。此外，这种手表并不给出相对于天气预报的任何显示。

本发明的目的是通过提供一种能够显示大气压任何变化的模拟时计来弥补上述的不便，此种时计包括至少两个能提供时间信息的指针，一个用于驱动所述指针的时计机件和一个用于测量大气压变化的压力传感器。此种时计的特征在于：所述指针中之一个可示出所测压力的所述变化，同时，所述指针中之另一个可示出随所述变化而变的天气预测。

有利的是，该天气预测可以校正以便此显示可对应于所观察到天气，也就是说，这种时计的佩戴者如果认为此预测似乎不正确他可以校正预测的显示。

以下参照附图以非限制性例子对本发明进行描述，其中：

图1示意性示出了以古典时间显示模式显示时间的本发明的手表;

图2示意性示出了本发明的手表，其同时可示出压力的变化及对应的天气预测;

图3a示出了修正天气预测显示的第一种可能性;

图3b示出了修正天气预测显示的第二种可能性;

图4是两个星期期间内气压测量结果的图例;

图5是对应于第一实施例的本发明手表的剖视图;

图6是对应于第二实施例的本发明手表的剖视图。

图1示意性地示出了本发明的时计。此例所示的时计1是一个腕表，该表包括一个由一个时针2和一个分针3形成的时间模拟显示器。当然，手表1还可以包括有其他指针，例如第二指针（未示出）。此模拟显示器并不限于提供时间，而是可以扩展成提供其他时间信息，例如日期、星期、月、年等。手表1还包括有一个传统结构（图5和6）的钟表机心12，该机心12通过一根未示出的轴连接到一个旋扭4（见图1）上。用手拨弄旋扭4就可以调节所显示的时间。这可以通过传统的方法做到，即将旋扭4向外拉以便操动该轴，然后拧动旋扭/轴组件。手表1的表盘5不仅包括有普通手表的若干标示，例如小时标记、分钟和/或秒标记等，而且还包含有用于标示压力，此处为大气压，变化的显示器6，手表1包括一个座圈7，该座圈7以已知的方法装接到手表的中部，在该座圈上可以显示若干天气情况标示。如后面所述，所述座圈可以以固定的或可移动的方式装接。

下面将对对应于第一实施例的本发明手表的结构进行说明。在此第一实施例中，如图5所示，手表1包括有一个压力传感器，此处是一个石英传感器13。

此处所用石英传感器的原理可从欧洲专利EP-B-0099330中获知。此专利描述了一个使用压敏元件的测压传感器。此压敏元件是一个用压电材料，例如石英制成的音叉，该音叉通过频率传输压力信息，所述音叉配置有使其臂振动的电极。实际上，在音叉是借助偏转方式激励的情况下，也就是说当臂振动时，共振器自身频率的变化是压力的函数。这样，如果共振器暴露于周围空气中其频率就随大气压而变化。

因此可以利用此现象获得气压情况的显示。

手表1已知包括有一个装接到手表1的表壳10上的表蒙9以便保护指针2、3和表盘5。这样表壳10支承着表蒙9和其座圈以及一个保护手表机心12的后盖18。机心12放置在一个定位环22上，该定位环自身放置在一个内后盖16上。实际上，本发明手表的后盖是由一个双层盖构成的，即一个嵌在表壳10内并由表壳10固定住的第一内后盖16和一个装接到所述表壳的外侧上的第二外侧穿通后盖18。在第一内侧后盖16和表壳10之间设置有一个防水衬圈14。第二外侧后盖18被穿通以便通过若干个小通道19流过欲测量的外界空气。在第一内侧后盖16的上表面，设置有一个凹座26，压力传感器13连同其外壳11就放置在该凹座内，该外壳11相当于在所述专利EP-B-0099330中描述的传感器的外壳，最好是，有一种环氧树脂17将该外壳固定就位并加以保护。

传感器13包括用于使其臂振动以及探测在环境空气压力的影响下所述音叉自身频率的装置（未示出）。传感器13还包括将所述频率的变化转变为压力标示的未示出装置，如上面参照欧洲专利EP-B-0099330所作的描述。如上所述，这些转换装置还可以将所述压力的变化转换为天气预测标示。

因此，所述转换装置例如通过一个触点24电气地连接到该机芯的电子控制装置上，以便相应地驱动手表1的指针，从而标示出大气压的变化以及对应于此变化的天气预测。

内侧后盖16在其下表面上设置有一个位于压力传感器13下方的开口15以便让通过外侧后盖18从外壳的外侧流入的环境空气进入。

传感器能感受到待测量的气体的分子质量，此处，此气体是环境空气。为了确定气体的不变的分子质量，由压力传感器13的外壳11、后盖16上的开口15以及膜垫20形成一个体积可变化的腔室。此腔室体积内容纳有一种气体，此气体的压力因膜垫20的可动性而与周围的外侧压力一样。在超大气压的情况下，例如本发明手表的佩戴者潜入深水中时，膜垫20将在开口15周围推顶在内侧后盖16上，从而避免膜垫20损坏。所述凹座16b设置成低于第一后盖16的下表面，其是由朝外侧后盖18延伸的环形突缘23形成的。一个膜片支承件21固定到突缘23上。

现参见图6，该图示出了本发明手表的第二实施例。如图中所见，此手表的结构类似于第一实施例的结构，不同之处是压力传感器和固定住该压力传感器的第一内侧后盖16。

在第二实施例中，压力传感器可以是一个电容传感器，或是一个压阻传感器。这些传感器的功能对于熟悉现有技术的人来说是众所周知的，因此不在此处作详细说明。

由于这两种传感器的结构是一样的，因此后面只对包含有电容传感器的实施例作描述。

电容传感器在图6中是用标号13a表示的，其是由界定一个绝缘体积的二个电极形成的。第一电极是用一片可挠曲的板片制成的，以便受外界压力作用时改变绝缘体积的大小，因而也就改变了它的电容量，而第二电极是典型结构。采用这种类型的传感器，可以与环境空气直接接触。因此可以获得这样一种内侧第一后盖16a，该后盖16a与第一实施例的后盖16厚度不一样，因为去掉了膜垫。在这里，只要将传感器装接到第一后盖16a上并用一种材料31例如硅胶包绕着它以确保防水就可以了。两个电极通过导线29连到转换装置30上以便将所收到的信息（模拟的）转换为一有用的信息（数字的），这些装置与石英传感器的传换装置相类似。这些装置30可以是由一个集成电路构成的，该集成电路最好放置得离传感器可能的近以使导线只有非常短的长度。这样，才会避免导线的电容影响，这种影响在信息信号很弱的情况下是相当大的。为了保护转换装置30的导线以确保防水，其结构可以用一种如凝胶31之类的材料包绕着。

转换装置30例如通过连接到一个由一种保护树脂32（例如一种环氧树脂）包绕着的接触柱33上的导线和一个类似于此前所述的第一实施例的接触片电气地连接到机芯12上，该接触片装接到机芯12上并贴座在该接触柱33上。

该手表的工作情况如下所述：

从图中可见，当旋扭4被推动时，一个指针，在此例中为时针2与显示器6一起示出由压力传感器13、13a所测得的压力变化。在此同时，另一个指针，在此例中为分针3相继示出作为所测得的此压力的变化值的函数的该天的气象天气预测。在另一个实施例中，则与上述相反，是时针2示出作为由分针3示出的压力的变化值的函数的天气预测;这些标示之一当然可以在另一个实施例中由第二指针（未在图1和2中示出）标示，或甚至用一个辅助指针标示。

从图1和2中可以看出，显示压力变化的显示器6包括五个不同的气压趋势等级，即较大压降的第一级（--），较小压降的第二级（-），稳定压力的第三级（0），较小升压的第四级（+），和较大升压的第五级（++）。作为由压力传感器13，13a测得的大气压变化值的函数，其中压力传感器自身是由向其提供有压力变化信息的机芯12驱动的，一个构成此变化的标示器的指针（此处为时针）自身将位于表盘上的显示器6的相应标记上。另一方面，构成天气标示器的分针3将从转换装置30处接受预测信息，并将与预测显示器8一起示出恰好对应于所测得的压力变化的气象预测。在此例中，天气预测显示器8包括四个不同的预测标记，象征性地示出雨天、多云天、多云间晴、和晴天。由于指针可以在一个模拟环上提供标示，它们还可以示出中间状态;这样不仅可以提供若干固定的状态，而且还可以提供这些状态之间的整个范围的情况。显示器8在此例中放在具有若干个天气预测标示的座圈7上。一般来说，压力较大增加（在表盘上用“++”表示）对应于天气的改善，较大的压降（用“--”表示）对应于天气变坏，和稳定的压力（用“0”表示）对应于天气没有发生变化的情况。应该理解到，天气预测显示器可以放在表盘上而不是放在座圈7上。

不过，如果本发明手表1的佩戴者改变其所处的位置使得这种位置的变化会影响测量值--例如如果在两个连续测量值之间佩戴者所处的地方或海拨高度变化太大的情况下--天气预测将不再准确了。

因此，最好佩戴者可以校正此预测，使得它对应于当天的实际所观察到的天气状况。这在第一实施例中（见图3a）是能实现的，因为座圈7是以可动的方式安装在手表表壳上的。这样，佩戴者可以通过转动包含有天气预测显示器8的座圈7直到指针指向被认为是正确的预测标示时为止来校正预测标示。图3b示出了可进行这种校正的第二实施例。此处座圈7是以固定的方式安装在表壳上，而天气预测的显示标记则设在表盘5上。佩戴者可以将指示器，即指针自身，移动到他认为是正确的位置，因为显示标记8是固定的。应该理解到，这种位移可以通过在手表显示压力变化的同时转动旋扭4的方式实现，其转动方式与校正指示每天时间的指针的方式相同。这样佩戴者可以在任何时候校正手表1及其压力传感器，从而可以获得相对于佩戴者所处位置的完全独立的指示。

显示器如已经描述的是模拟的，并且由例如一个与指针啮合的双向步进电机驱动的。它还可以包括两个电机，这两个电机在所示实施例中分别驱动分针3和时指2。在只有一个电机的情况下，当然需要一个离合器装置至少在测值结果显示期间切断两个指针之间运动关系。这种结构对于熟悉现有技术的人来说是已知的，因此不在这里作详细的描述。

这样，所测得的压力变化激起电机产生若干步进以驱使指针标示这种变化。天气预测是此压力变化的函数并且由公式K.△P所定义。这样，另一个指示天气预测的指针，此处为分针3，将由电机驱动对应于K.△P的若干N步，其中K是由经验确定的常数，△P是所测得的压力变化值。

图4是两个星期期间内气压测量值变化结果的图例。可以看出，影响天气的大气压的波动是在约为二十四小时的周期内的波动。这个参数在本发明的手表中用来测量出气压变化的趋势：这是通过在大到足以进行校正测量的时间间隔期间内进行比较来确定的，此处此时间间隔为二十四小时。△P_d，d-1被测量和记录下来，△P_d，d-1是分别相对于第d天和第d-1天的两个连续测量值之间的大气压之压差。这样，可以实施每二十四小时进行一次的自动测量周期。此测量最好在晚上，例如在午夜2∶00时进行，以确保更稳定的测量状态。

当然，佩戴者自己可以例如通过推压旋扭4来进行测量。在某些状态下，也可以进行小于24小时间隔，例如6小时的测量。这是为了给佩戴者更直接的信息。不过，在这种情况下，在两个测量值之间的最小时间间隔应该是固定的（例如3至4小时），不这样做就可能有在两个测量值之间出现干扰的危险，从而导致不可靠的结果。

Claims (7)

1、一种显示大气压变化的模拟时计，该时计包括：

至少两个用于提供时间信息的指针(2，3)；

一个驱动所述指针的手表机芯(12)，和

一个用于测量大气压变化的压力传感器(13，13a)，其特征在于：这些指针(2，3)中之一个可以指示所述测得的压力变化而所述指针(3，2)中之另一个可以同时指示作为所述和压力变化的函数的天气预测。

2、如权利要求1所述的时计，其特征在于：该时计还包括一个安装在所述手表的表壳上的可动座圈（7），在该座圈上显示有天气预测的标示，所述座圈（7）是可转动的以便较正天气标示。

3、如权利要求1所述的时计，其特征在于：所述指示天气预测的指针（3）可以加以调节以便校正所述预测标示。

4、如前述权利要求中任一项所述的时计，其特征在于：所述传感器（13，13a）是一种石英传感器。

5、如权利要求1至3中任一项所述的时计，其特征在于：所述传感器是一个电容传感器。

6、如权利要求1至3中任一项所述的时计，其特征在于：所述传感器是一个压阻传感器。

7、如前述权利要求中任一项所述的时计，其特征在于：该时计还包括一个包含该传感器的第一内侧后盖（16）和一个第二外侧穿孔后盖（18）以便让待测的环境空气通过。

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