CN1908697A - 气象站 - Google Patents

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Abstract

气象站(100)，具有用于评价与大气参数有关的天气信息的MCU(151)，用于感测所述参数以供MCU(151)随后处理的传感器，以及LCD显示屏(120)。该LCD显示屏(120)具有多层结构，包括：前、后玻璃板(121/122)；具有多个部分(161－168)的液晶材料，其位于前、后玻璃板之间；最前面的透射偏光镜(123)；以及在后玻璃板(122)后面的半透半反偏光镜(125)。在后偏光镜(125)之后还有彩色背衬(126)，该背衬(126)具有多个遮盖液晶部分(161－168)的颜色不同的区域，这使得当液晶部分被激活后，可以透过液晶部分有选择地显露彩色区域，由此以彩色显示所述天气信息。

Description

气象站
技术领域
本发明涉及一种气象站。
背景技术
具有LCD显示屏、用于测量并指示天气信息的气象站已是众所周知的。通常用显示屏的灰色背景上的数字来指示天气信息。有些气象站会使用彩色LCD显示屏，但由于需要对三基色分量(即红、蓝、绿)进行处理，因此生产成本会增加。
本发明通过提供新的或改进的气象站，以试图解决或至少部分解决上述问题或缺点。
发明概述
根据本发明，提供一种用于测量并指示天气信息的气象站，包括：外壳；位于外壳内用于操作和控制的控制单元，所述操作和控制包括评价涉及至少一个大气参数的天气信息；以及至少一个与控制单元相关的传感器，用于感测所述大气参数，以供控制单元随后处理对所述天气信息做出评价。由该控制单元控制的液晶显示屏显示由控制单元评价后的所述天气信息，该液晶显示器具有：多层结构，包括前后一对透明基板，前基板的后表面和后基板的前表面彼此靠在一起；以预定的图案位于前后基板之间的液晶材料，该预定的图案具有多个部分；邻近前基板前表面设置的透射偏光镜；以及邻近后基板后表面设置的半透半反偏光镜。在半透半反偏光镜后面还设有彩色背衬，该背衬具有颜色不同的多个区域，背衬的所述多个区域覆盖液晶材料的各个部分，使得当液晶部分在控制单元的控制下被激活时，透过液晶部分能够有选择地显示彩色区域，由此以彩色显示所述天气信息。
优选地，至少一些液晶材料部分的形状表示天气特征，用于显示天气预报。
更优选地，可以操作该控制单元在不同的时刻激活至少两个相邻的液晶材料部分，以提供天气预报的动画显示。
该特征优选包括太阳、云、雨滴以及雪花。
该特征进一步优选包括月亮和星星。
在优选的实施方式中，半透半反偏光镜包括RDF-C半透半反偏光镜。
优选地，彩色背衬区域通常与液晶材料部分的形状相同。
优选彩色背衬的每个区域分别对应于液晶材料的一个部分。
在一个实例中，在靠着半透半反偏光镜后表面的独立的板上设置彩色背衬。
在另一实例中，在半透半反偏光镜后表面上印制该彩色背衬。
在优选的实施方式中，液晶显示屏具有相邻的第一和第二部分，该第一部分是所述的多层结构，该第二部分用于显示数字天气信息，并且结构与第一部分相似，共用前后基板但没有彩色背衬。
附图说明
下面将参照附图并仅通过实例对本发明进行更具体的说明。所附图中：
图1是本发明中包括彩色LCD显示屏的气象站的一实施例的前视图；
图2是图1所示气象站的操作电路的示意性功能方框图；
图3是图1中彩色LCD显示屏的部分分解透视图；以及
图4是表示图1所示LCD显示屏上动画显示天气状况的示意图。
具体实施方式
参照附图，具体化本发明的气象站100用于测量并指示天气信息，其具有直立且大致呈扁平的外壳110以及彩色LCD显示屏120，其前侧带有一行三个操作键130。在外壳110内设有电子操作电路150，该电路基于MCU(微处理器控制单元)构造，用于实施各种天气和时钟操作。
操作电路150的主要功能是确定或评价涉及各种大气参数的天气信息以及天气状况，所述参数包括温度、湿度、大气压以及天气预报，随后在LCD120上显示/更新这些信息。这一过程可以连续或实时地执行，或至少频繁定期执行。
使用多个天气传感器来感测这些大气参数，供MCU151随后处理。用于感测室内温度和湿度的温度/湿度两用传感器141以及用于预测气压及预报天气的气压天气预报传感器142以有线的方式联接到MCU151上，上述两个传感器可以位于外壳110之内或之上。
在远处或者户外可以设置一些其他传感器，例如用于测量户外温度和湿度的温—湿传感器，以及用于检测太阳紫外线辐射强度(紫外线指数)的紫外线传感器。这些远程传感器使用无线RF线路与MCU151相联，无线RF线路涉及使用连接到外壳110内的MCU151的多路RF接收器143(带有天线)。该接收器143还接收本国或时区的当地部门发布的RF时间/日历信号并与之同步，并在LCD显示屏120上显示时间/日期。
该操作电路150包括场致发光(EL)驱动器152，用于驱动位于LCD显示屏120之后的EL背光板以使其发光，还包括键盘矩阵153，其执行操作键130以及其他键，例如在外壳110顶部的小憩/背光键131，以及包括用于产生诸如警报和按键声等音频信号的压电蜂鸣器。供电电路155包括三节AA型电池，为操作电路150供电。
该彩色LCD显示屏120具有多层结构，具有多色彩上部/显示屏120A，用于以彩色显示天气预报，以及邻接上显示屏120A的单色下部/显示屏120B，用于显示有关温度、湿度及气压的数字天气信息。
通常，该LCD显示屏120是由一对前后玻璃板(透明基板)121和122、液晶材料以及透射偏光镜(膜)123形成的，一对前后玻璃板叠在一起，前玻璃板的后表面和后玻璃板的前表面靠在一起，液晶材料位于它们之间(收集在后玻璃板122中形成的图案化凹陷中)，透射偏光镜(膜)123粘附到前玻璃板121的前表面。两个显示屏120A和120B共用这三个层121-123，由此形成整体的显示模块120。
单色显示屏120B包括粘附到后玻璃板122后表面下部的半透半反偏光镜(膜)124。对于彩色显示屏120A而言，在后玻璃板122的后表面的上部附有RDF-C半透半反偏光镜(膜)125，并且彩色背衬126的匹配板附到RDF-C半透半反偏光镜125的后表面。这两块半透半反偏光镜124和125一起覆盖了后玻璃板122的整个后表面。单色显示屏120B除了缺少彩色背衬126之外，与彩色显示屏120A具有类似的结构。
该单色显示屏120B的液晶材料被设成四行，分别包括作为7段数字的小区域以及用于指示温度、湿度、气压以及时间的适当图标，如图1所示。该半透半反偏光镜124的整个后表面覆盖有反射涂层。这通常被认为是正偏光镜，它通常使前方的入射光被它后涂层反射回去，但是当有关的液晶数字和/或图标部分被激活(通过所施加电压的电场)时，它们会阻挡这种反射，使得激活的液晶部分显示为黑色，用来指示相关信息。
该彩色显示屏120A的液晶材料还被设置成独立部分的预定图案，但是这些部分被成形为代表天气特征，以用于显示天气预报。这些天气或天空特征是：前面和后面的云161、162，在云161、162之上由分离的光线164围绕的太阳163，在云161、162之上的月亮165和分散的星星166，在云161、162之下的成列雨点167，在云161、162之下的成行雪花168，如图3所示。
该彩色背衬126印有所有上述天空特征，形状相同但是稍大些，在独立区域内印有不同的颜色，也就是前面的云161为蓝色，后面的云162为橙色，太阳163及光线164为红色，月亮165和星星166为黄色，雨滴167为蓝色，雪花168也是蓝色。这些彩色区域完全覆盖彩色显示屏120A上对应的液晶部分，并且优选但不是必须地，具有与之基本相同的形状并且与之对准，每个区域分别与一个液晶部分相对应。
该RDF-C半透半反偏光镜125属于通常所说的负偏光镜，但是具有与暗背景相反的亮背景。该偏光镜125通常阻挡由其后涂层向回反射前部入射光的反射，但是在相关的液晶部分被激活后允许这种反射，使得背衬126上相应的彩色区域，即彩色天气对象不被遮盖而变得可见，由此显示预测的天气状况。
MCU151控制并选择激活具体的液晶部分，由此显露相应的彩色天空对象。根据气压(必要时还有气温)经过一段时间的变化趋势，可以确定当前的天气状况并且预测将要出现的天气状况。为了这个目的，基于适当的运算法则对MCU151编程，以通过天空对象表示预测/当前的天气状况。
图4表示天气状况画面。方框171使用太阳163及围绕太阳交替(即每组光线交替)发光的光线163表示晴朗白天的状况，以提供动画显示。方框172以月亮165和星星166表示晴朗夜晚的状况，相混杂的两组星星闪烁提供动画效果。方框173表示部分多云的天气状况，包括云161和162，并且当晴朗状况下有显著的气压降时显示，方框174表示夜间的这种情况。方框175中的两片云161和162，其中后面的云发光，表示多云的天气状况。方框176或177中云161和162下方的雨滴167闪烁或雪花168下落则表示下雨或下雪的天气状况。
通常，动画效果是MCU151通过在交替或不同的时刻激活相关液晶部分所产生的，优选激活邻近部分以提供逐渐的/平缓的变化。
在该特定实施例中，该彩色背衬126是独立的板，在上面印有与液晶部分161-168相应的各种彩色区域，它紧靠在RDF-C半透半反偏光镜125的后表面上。为了减少零件，可采用镜像图象的方式将彩色背衬/区域直接印到偏光镜125的后表面上。
可以设想，下部数字显示屏12B也采用与上部图象显示屏120A相同的技术，例如，使得温度读数以红色显示，湿度读数以蓝色显示。
尽管只以一个实施对本发明进行说明，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明范围的情况下对所述实施例进行各种其他的修改和/或变动，其中所附权利要求限定了本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于测量并指示天气信息的气象站，包括：
外壳；
位于外壳内用于操作和控制的控制单元，所述操作和控制包括评价与至少一个大气参数有关的天气信息；
至少一个与控制单元相连的传感器，用于感测所述大气参数以供控制单元随后处理，用以评价所述天气信息；以及
由该控制单元控制用来显示由控制单元评价后的所述天气信息的液晶显示屏；
其特征在于，该液晶显示屏具有多层结构，包括：
一对前、后透明基板，前基板的后表面和后基板的前表面靠在一起；
以预定的图案位于前后基板之间的液晶材料，该预定的图案具有多个部分；
邻近前基板前表面设置的透射偏光镜；
邻近后基板后表面设置的半透半反偏光镜；以及
在半透半反偏光镜后面的彩色背衬，该背衬具有颜色不同的多个区域，背衬的多个区域覆盖液晶材料部分，使得当液晶部分在控制单元的控制下被激活时，透过液晶部分能够有选择地显出彩色区域，由此以彩色显示所述天气信息。
2.如权利要求1所述的气象站，其特征在于，至少一些液晶材料部分的形状表示天气特征，用于显示天气预报。
3.如权利要求2所述的气象站，其特征在于，能够操作该控制单元在不同的时刻激活至少两个相邻的液晶材料部分，以提供天气预报的动画显示。
4.如权利要求2所述的气象站，其特征在于，所述特征包括太阳、云、雨滴以及雪花。
5.如权利要求4所述的气象站，其特征在于，所述特征包括月亮和星星。
6.如权利要求1至5中任一项所述的气象站，其特征在于，半透半反偏光镜包括RDF-C半透半反偏光镜。
7.如权利要求1至5中任一项所述的气象站，其特征在于，彩色背衬的区域具有与液晶材料部分基本相同的形状。
8.如权利要求1至5中任一项所述的气象站，其特征在于，彩色背衬的每个区域分别对应于液晶材料的一个部分。
9.如权利要求1至5中任一项所述的气象站，其特征在于，在贴靠半透半反偏光镜后表面的独立的板上设置彩色背衬。
10.如权利要求1至5中任一项所述的气象站，其特征在于，在半透半反偏光镜后表面上印制该彩色背衬。
11.如权利要求1至5中任一项所述的气象站，其特征在于，该液晶显示屏具有相邻的第一和第二部分，该第一部分是所述的多层结构，该第二部分用于显示数字天气信息，并且结构与第一部分相似，并与第一部分共用前、后基板但没有彩色背衬。
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