EP1882213B1 - Objet portable etanche comprenant un generateur de son - Google Patents

Objet portable etanche comprenant un generateur de son Download PDF

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EP1882213B1
EP1882213B1 EP06724622A EP06724622A EP1882213B1 EP 1882213 B1 EP1882213 B1 EP 1882213B1 EP 06724622 A EP06724622 A EP 06724622A EP 06724622 A EP06724622 A EP 06724622A EP 1882213 B1 EP1882213 B1 EP 1882213B1
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portable object
air
water
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Stéphane Claude
Jean-Bernard Veuthey
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/02—Divers' equipment
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G13/00—Producing acoustic time signals
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces

Definitions

  • the present invention relates to a sealed portable object that can be in the air or in the water and comprising a sound generator.
  • the present invention relates to a diving watch comprising a sound generating device such as an electro-acoustic transducer.
  • the human being does not perceive the sounds in the same way according to whether he is in the air or under water.
  • Dive watches are known from Japanese patent documents JP 60-001588 and JP 07-333359 on behalf of Seiko and JP 57-101786 in the name of Casio.
  • the electronic watch described in the document JP 60-001588 is able to generate a time acoustic alarm and an acoustic depth alarm.
  • the audible signal frequency is the same for both alarms.
  • the characteristics of the alarm are different depending on whether it is the time alarm or the depth alarm.
  • the electronic watch described in the document JP 57-101786 includes a device that indicates the depth reached and generates an acoustic signal when this depth reaches a predetermined value.
  • the electronic watch described in the document JP 07-333359 comprises means which detect that the depth measurement has been established at a predetermined value. An acoustic alarm is then generated and a needle is actuated.
  • the sound perceived by the user is only very slightly attenuated by the perception filter in a wide frequency range between 1 and 10 kHz.
  • the sound transmission seems optimal at a frequency of the order of 800-1000Hz with an attenuation of the order of 40 dB.
  • the attenuation is greater than 60 dB.
  • the present invention therefore aims to provide a portable object such as a diving watch comprising a sound generating device that provides the user optimal perception of sound regardless of the environment in which the user is.
  • the present invention relates to a sealed portable object as defined in claim 1.
  • the present invention provides a portable object such as a diving watch that is able to alert its user optimally regardless of the environment in which the user is.
  • the frequency of the sound emitted when the user performs a scuba dive is chosen in order to ensure the user hearing comfort as satisfactory as possible. It is the same when the user is in the air.
  • the portable object comprises a manual switch operated by the user to indicate to a microprocessor that the watch is in the air, respectively under water.
  • the portable object comprises means for detecting the medium in which it is located and which provides a signal to indicate to a microprocessor that said portable object is in the air, respectively under water.
  • a detection means may be a humidity sensor or a pressure sensor which, depending on the measured pressure, indicates to the microprocessor that the portable object, for example the watch, is in the air, respectively under water.
  • the present invention proceeds from the general inventive idea of providing a portable object such as a diving watch capable of emitting an alarm signal according to two different frequencies depending on whether the user is in the air, respectively Underwater, these two frequencies are chosen to ensure that, regardless of the environment in which the user is, it will be alerted optimally.
  • the watch according to the invention therefore makes it possible to considerably increase the security of its user.
  • the figure 1 is a graph that illustrates the differences in human acoustic perception in the air and underwater. This graph indicates, for a given frequency expressed in hertz and placed on the abscissa, the attenuation expressed in decibels and placed on the ordinate between the acoustic power emitted and the sound power perceived by its user.
  • Curve A illustrates the attenuation of sound as it propagates through the air. It is thus noted that in the air, the sound perceived by a human being is only very slightly attenuated in a wide frequency range of between 1 and 10 kHz. This is explained by the fact that the medium, in this case the air, in which the sound and the auditory apparatus of the human being spreads only weakly attenuate the sounds emitted.
  • the transmission of sound is optimal at a frequency of the order of 800-1000 Hz, with an attenuation of the order of 40 dB.
  • the figure 2 is a block diagram showing the various electronic circuits of the watch involved by the present invention.
  • the watch essentially comprises a microprocessor 1 with an input from which is connected either a manual switch 2 or a means of detecting the medium in which the watch is located, such as a pressure sensor 4.
  • a pressure sensor 4 a means of detecting the medium in which the watch is located.
  • the wearer of the watch actuates the manual switch 2 between two stable states to indicate to the microprocessor 1 of the watch that it is in the air, respectively under water.
  • the detection of the medium (air or water) in which the user is located is provided by the pressure sensor 4 which detects pressure variations related to the change of medium.
  • the actuation of the manual switch 2 or the pressure change detected by the pressure sensor 4 generates an electrical signal which is applied to the input of a state controller circuit 6.
  • This electrical signal will have either a high level or a low level depending on whether the manual switch 2 or the pressure sensor 4 indicate that the watch is in the air, respectively under water.
  • the state controller circuit 6 will apply a control signal to the input of a frequency selector circuit 8. the effect of this control signal, the frequency selector circuit 8 will select that of the two frequencies f 1 or f 2 available at the output of a frequency generating circuit 10 which is adapted to the medium, air or water, in which is located the user.
  • the selected frequency signal f 1 or f 2 is applied to an acoustic transducer 12 such as a piezoelectric element.
  • the present invention is not limited to the embodiment which has just been described, and that various modifications and simple variants can be envisaged by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention such as defined by the appended claims.
  • the amphibious toy may emit a melody that will be as easily noticeable by its user in the air as underwater.
  • a waterproof camera it can emit two different sounds depending on whether it is in the air or under water, for example to indicate to the user that the focus is achieved.
  • the depth gauge will indicate to the diver that he has reached the maximum diving threshold and will be able to perform another function in the air.
  • the beeper will alert a person who is on call as effectively regardless of the environment, air or water, in which the person is.

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Description

  • La présente invention concerne un objet portable étanche pouvant se trouver dans l'air ou dans l'eau et comprenant un générateur de son. En particulier, la présente invention concerne une montre de plongée comprenant un dispositif générateur de son tel qu'un transducteur électro-acoustique.
  • L'être humain ne perçoit pas les sons de la même manière selon qu'il se trouve dans l'air ou sous l'eau. Pourtant, pour d'évidentes raisons de sécurité, il est nécessaire que le porteur de la montre puisse être averti de manière optimale quel que soit le milieu (air ou eau) dans lequel il se trouve. Ceci est tout particulièrement vrai lorsque le porteur de la montre effectue une plongée sous-marine. Il est en effet vital que le plongeur soit averti en temps utile que son temps de plongée arrive à expiration ou bien qu'il a atteint sa profondeur de plongée maximale.
  • Des montres de plongée sont connues des documents de brevet japonais JP 60-001588 et JP 07-333359 au nom de Seiko et JP 57-101786 au nom de Casio.
  • La montre électronique décrite dans le document JP 60-001588 est capable de générer une alarme acoustique horaire et une alarme acoustique de profondeur. La fréquence du signal audible est la même pour les deux alarmes. Par contre, les caractéristiques de l'alarme (fréquence de répétition, durée du son) sont différentes selon qu'il s'agit de l'alarme horaire ou de l'alarme de profondeur.
  • La montre électronique décrite dans le document JP 57-101786 comprend un dispositif qui indique la profondeur atteinte et génère un signal acoustique lorsque cette profondeur atteint une valeur prédéterminée.
  • La montre électronique décrite dans le document JP 07-333359 comprend des moyens qui détectent que la mesure de la profondeur s'est établie à une valeur prédéterminée. Une alarme acoustique est alors produite et une aiguille est actionnée.
  • Les trois documents cités ci-dessus prévoient tous la possibilité de produire une alarme acoustique alors que le porteur effectue une plongée sous-marine. Toutefois, aucun de ces trois documents ne décrit ni même ne suggère d'adapter la fréquence de l'alarme en fonction du milieu (air ou eau) dans lequel se trouve l'utilisateur. Or, on a constaté que le milieu (air ou eau) dans lequel se propage le signal acoustique et l'appareil auditif de l'utilisateur (oreille externe/interne voire les os de la boîte crânienne dans le cas de la perception sous-marine) agissent comme autant de filtres vis-à-vis de ce signal. Ils constituent ce que l'on appelle communément un filtre de perception. On a pu établir de manière empirique une courbe qui, en fonction du milieu dans lequel on se trouve, indique, pour une fréquence donnée, l'écart entre la puissance acoustique émise et la puissance acoustique telle qu'elle est perçue par l'utilisateur. On note ainsi que dans l'air, le son perçu par l'utilisateur n'est que très faiblement atténué par le filtre de perception dans une large gamme de fréquences comprise entre 1 et 10kHz. Dans l'eau, la transmission du son semble optimale à une fréquence de l'ordre de 800-1000Hz avec une atténuation de l'ordre de 40 dB. Par contre, à une fréquence deux fois supérieure, l'atténuation est supérieure à 60 dB.
  • La présente invention a donc pour but de procurer un objet portable tel qu'une montre de plongée comprenant un dispositif générateur de son qui assure à son utilisateur une perception optimale du son quel que soit le milieu dans lequel l'utilisateur se trouve.
  • A cet effet, la présente invention concerne un objet portable étanche tel que défini dans la revendication 1.
  • Grâce à ces caractéristiques, la présente invention procure un objet portable tel qu'une montre de plongée qui est en mesure d'alerter son utilisateur de manière optimale quel que soit le milieu dans lequel l'utilisateur se trouve. En particulier, la fréquence du son émis lorsque l'utilisateur effectue une plongée sous-marine est choisie afin d'assurer audit utilisateur un confort d'audition aussi satisfaisant que possible. Il en est de même lorsque l'utilisateur se trouve dans l'air.
  • On notera que les fréquences qui assurent une perception optimale du son selon que l'utilisateur se trouve dans l'air ou sous l'eau sont sensiblement différentes dans la mesure où les propriétés de propagation d'un son de ces deux milieux ne sont bien évidemment pas les mêmes, mais également parce que les organes de l'utilisateur mis en jeu dans le processus d'audition ne sont pas les mêmes selon que l'utilisateur se trouve dans l'air ou sous l'eau. Dans l'air, une personne perçoit les sons essentiellement au moyen de son oreille externe, tandis que dans l'eau les sons sont perçus plutôt au moyen de l'oreille interne et des os de la boîte crânienne.
  • Selon une première variante de réalisation de l'invention, l'objet portable comprend un commutateur manuel actionné par l'utilisateur pour indiquer à un microprocesseur que la montre se trouve dans l'air, respectivement sous l'eau.
  • Selon une seconde variante de réalisation de l'invention, l'objet portable, comprend un moyen de détection du milieu dans lequel il se trouve et qui fournit un signal pour indiquer à un microprocesseur que ledit objet portable se trouve dans l'air, respectivement sous l'eau. Un tel moyen de détection peut être un capteur d'humidité ou encore un capteur de pression qui, en fonction de la pression mesurée, indique au microprocesseur que l'objet portable, par exemple la montre, se trouve dans l'air, respectivement sous l'eau.
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit d'un exemple de réalisation d'une montre de plongée conforme à la présente invention, cet exemple étant donné à titre purement illustratif et non limitatif seulement, en liaison avec le dessin annexé sur lequel :
    • la figure 1 est un graphique qui illustre la perception acoustique humaine dans l'air et sous l'eau, et
    • la figure 2 est un schéma bloc du circuit électronique de la montre.
  • La présente invention procède de l'idée générale inventive qui consiste à procurer un objet portable tel qu'une montre de plongée capable d'émettre un signal d'alarme selon deux fréquences différentes suivant que l'utilisateur se trouve dans l'air, respectivement sous l'eau, ces deux fréquences étant choisies pour assurer que, quel que soit le milieu dans lequel se trouve l'utilisateur, celui-ci sera alerté de manière optimale. La montre selon l'invention permet donc d'accroître considérablement la sécurité de son utilisateur.
  • La figure 1 est un graphique qui illustre les différences de perception acoustique humaine dans l'air et sous l'eau. Ce graphique indique, pour une fréquence donnée exprimée en hertz et placée en abscisse, l'atténuation exprimée en décibels et placée en ordonnée entre la puissance acoustique émise et la puissance acoustique perçue par son utilisateur. La courbe A illustre l'atténuation du son lorsqu'il se propage dans l'air. On note ainsi que dans l'air, le son perçu par un être humain n'est que très faiblement atténué dans une large gamme de fréquences comprise entre 1 et 10 kHz. Ceci s'explique par le fait que le milieu, en l'occurrence l'air, dans lequel se propage le son et l'appareil auditif de l'être humain n'atténuent que faiblement les sons émis. Dans l'eau (voir courbe B), la transmission du son est optimale à une fréquence de l'ordre de 800-1000 Hz, avec une atténuation de l'ordre de 40 dB. L'offset entre les deux courbes A et B s'explique en partie par le fait que la pression acoustique de référence P0 utilisée pour établir ces deux courbes n'est pas la même pour l'air que pour l'eau. Dans l'air, P0 = 20 µPa, tandis que dans l'eau P0 = 1 µPa. Cet offset s'explique également par le fait que les phénomènes de transmission du son sont différents selon que l'on se trouve dans l'air ou sous l'eau. Enfin, les organes d'un être humain mis en jeu dans le processus d'audition ne sont pas les mêmes selon que celui-ci se trouve dans l'air ou sous l'eau. Dans l'air une personne perçoit essentiellement les sons au moyen de son oreille externe, tandis que dans l'eau les sons sont plutôt perçus par l'oreille interne et les os de la boîte crânienne.
  • La figure 2 est un schéma bloc représentant les différents circuits électroniques de la montre mis en jeu par la présente invention. La montre comprend essentiellement un microprocesseur 1 à une entrée duquel est raccordé soit un commutateur manuel 2, soit un moyen de détection du milieu dans lequel se trouve la montre tel qu'un capteur de pression 4. Ainsi, selon la variante d'exécution simplifiée de l'invention, le porteur de la montre actionne le commutateur manuel 2 entre deux états stables pour indiquer au microprocesseur 1 de la montre qu'il se trouve dans l'air, respectivement sous l'eau. Selon la variante d'exécution préférée de l'invention, la détection du milieu (air ou eau) dans lequel se trouve l'utilisateur est assurée par le capteur de pression 4 qui détecte les variations de pression liées au changement de milieu.
  • L'actionnement du commutateur manuel 2 ou le changement de pression détecté par le capteur de pression 4 génère un signal électrique qui est appliqué à l'entrée d'un circuit contrôleur d'états 6. Ce signal électrique présentera soit un niveau haut, soit un niveau bas selon que le commutateur manuel 2 ou le capteur de pression 4 indiquera que la montre se trouve dans l'air, respectivement sous l'eau. En fonction du niveau haut ou bas du signal électrique produit par le commutateur manuel 2 ou par le capteur de pression 4, le circuit contrôleur d'états 6 appliquera un signal de commande à l'entrée d'un circuit sélecteur de fréquence 8. Sous l'effet de ce signal de commande, le circuit sélecteur de fréquence 8 sélectionnera celle des deux fréquences f1 ou f2 disponibles en sortie d'un circuit générateur de fréquences 10 qui est adaptée au milieu, air ou eau, dans lequel se trouve l'utilisateur. Finalement, le signal de fréquence f1 ou f2 sélectionné est appliqué à un transducteur acoustique 12 tel qu'un élément piézoélectrique.
  • Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, et que diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées. En particulier, on notera que bien que la présente invention ait été décrite en liaison avec une montre de plongée, elle peut s'appliquer à d'autres types d'objets portables tels qu'un jouet amphibie, un appareil photographique étanche, un profondimètre ou encore un beeper. A titre d'exemple, le jouet amphibie pourra émettre une mélodie qui sera aussi facilement perceptible par son utilisateur dans l'air que sous l'eau. Dans le cas d'un appareil photographique étanche, celui-ci pourra émettre deux sons différents selon qu'il est dans l'air ou sous l'eau, par exemple pour indiquer à son utilisateur que la mise au point est effectuée. Le profondimètre indiquera au plongeur qu'il a atteint le seuil maximum de plongée et pourra assurer une autre fonction dans l'air. Enfin, le beeper alertera une personne qui est d'astreinte aussi efficacement quel que soit le milieu, air ou eau, dans lequel la personne se trouve.

Claims (9)

  1. Objet portable étanche comprenant un dispositif générateur de sons (12) ainsi qu'un microprocesseur (1), caractérisé en ce qu'il est agencé pour émettre un premier signal acoustique ayant une première fréquence (f1) lorsqu'il se trouve dans l'air et un second signal acoustique ayant une seconde fréquence (f2) différente de ladite première fréquence (f1) lorsqu'il se trouve dans l'eau.
  2. Objet portable selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première fréquence (f1) est comprise entre 1 kHz et 10 kHz, et en ce que ladite seconde fréquence (f2) est comprise entre 800 Hz et 1000 Hz.
  3. Objet portable selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2.
    caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur manuel (2) agence pour être actionné par le porteur pour indiquer au microprocesseur (1) que l'objet se trouve dans l'air, respectivement sous l'eau.
  4. Objet portable selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection du milieu, air ou eau, dans lequel se trouve l'objet portable.
  5. Objet portable selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un détecteur d'humidité.
  6. Objet portable selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un capteur de pression (4) qui, en fonction de la pression mesurée, fournit un signal pour indiquer au microprocesseur (1) que l'objet se trouve dans l'air, respectivement sous l'eau.
  7. Objet portable selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il est agencé de telle manière que l'actionnement du commutateur manuel (2) ou le changement de milieu détecté par les moyens de détection génère un signal électrique qui est appliqué à une entrée d'un circuit contrôleur d'états (6), le circuit contrôleur d'états (6) appliquant, en réponse à ce signal électrique, un signal de commande à l'entrée d'un circuit sélecteur de fréquences (8), signal de commande sous l'effet duquel le circuit sélecteur de fréquences (8) sélectionne l'une ou l'autre de deux fréquences (f1, f2) disponibles en sortie d'un circuit générateur de fréquences (10), le signal de fréquence sélectionné étant finalement appliqué au dispositif générateur de sons (12).
  8. Objet portable selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif générateur de sons (12) comprend un transducteur piézoélectrique.
  9. Objet portable selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'objet portable est une montre de plongée.
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