FI91686B

FI91686B - Instrument

Info

Publication number: FI91686B
Application number: FI923907A
Authority: FI
Inventors: Kai Markus Martesuo
Original assignee: Kai Markus Martesuo
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1994-04-15
Also published as: FI91686C; FI923907A0; WO1994006264A1; AU4960993A

Description

9168691686

InstrumenttiInstrument

Instrumentinstrument

Keksinnön kohteena on etenkin vaikeita käyttöolosuhteita varten sovitettu instrumentti, erityisesti sukellukseen tai senkaltaiseen sovitettu tietojenkäsittelyväline, joka käsittää olennaisesti tiiviin kotelomaisen rungon, jonka sisällä on elektroniikkalaitteisto tai senkaltainen kosteudelle, pölylle tai senkaltaiselle herkkä väline, sopivasti mikroprosessori.The invention relates in particular to an instrument adapted for difficult operating conditions, in particular to a data processing device adapted for diving or the like, comprising a substantially dense housing-like body containing electronic equipment or the like sensitive to moisture, dust or the like, suitably a microprocessor.

Tunnetaan ennestään suuri määrä instrumentteja ja niiden kotelorakenteita. Instrumenttien tarkoituksena on yleensä yhden tai useamman parametrin osoittaminen ja kotelorakenteen tarkoituksena on instrumentin suojaaminen ulkopuolista vaikutusta vastaan. Etenkin vesisukelluksessa on kuitenkin asetettava laitteille erityisen suuret vaatimukset, koska laitteet ovat alttiina kosteuden ja paineen vaikutukselle. Laitteiden käyttäjän henki ja terveys saattaa olla ratkaisevasti riippuvainen laitteen toiminnasta, jolloin laitteen tulee toimia ehdottoman luotettavasti myös hyvin vaikeissa olosuhteissa. Myös muuten kosteissa olosuhteissa ja esim. palokuntien savusukelluksessa asetetaan laitteiden tiiviyteen, luotettavuuteen ja kestävyyteen erityisen suuret vaatimukset. Sama ongelmakenttä esiintyy muissakin olosuhteissa kuten kuumuudessa, kylmyydessä, sateessa ja tuulessa.A large number of instruments and their housing structures are already known. The purpose of the instruments is usually to indicate one or more parameters and the purpose of the housing structure is to protect the instrument against external influences. However, especially in water diving, particularly high demands must be placed on the equipment, as the equipment is exposed to moisture and pressure. The life and health of the user of the equipment may be crucially dependent on the operation of the equipment, in which case the equipment must function absolutely reliably even in very difficult conditions. Particularly high requirements are also placed on the tightness, reliability and durability of equipment in otherwise humid conditions and, for example, in smoke diving by fire brigades. The same problem field occurs in other conditions such as heat, cold, rain and wind.

Tunnettujen laitteiden ongelmana on ollut toisaalta toimintojen ja laitteiden sekä etenkin usein vaihdettavien komponenttien kuten paristojen sulkeminen tiiviiseen koteloon ja niiden eristäminen ulkopuolella vallitsevasta ympäristöstä. Usein on esim. jännitelähde ollut siten sijoitettuna, että sen vaihto on suoritettava valttuutetun huoltoliikkeen toimesta, tai sitten on tiivistykseen käytetty O-rengasta, joka puristetaan ympäröiviä pintoja vastaan esim. kierteillä varustetun kannen avulla. Paineenalaisissa olosuhteissa käytettävissä laitteissa käsittää puristus tällöin ensin esipuristuksen, joka saa aikaan suljettavan alkutiivistyksen, minkä jälkeen on suoritettava jälkipuristus sen varmistamiseksi, että kansi ja/tai O-rengas pysyvät tiiviinä myös ympäröivästä paineesta huoli- 2 91686 matta. Tunnettujen ratkaisujen ongelmana on monimutkaisuus ja epävarmuus. Mainitun esipuristuksen onnistuminen saattaa riippua käyttäjän taidoista siten, että kokematon käyttäjä ei saakaan aikaan riittävää tiivistystä, jolloin kansi vuotaa ja jolloin sisään tunkeutuva vesi pahimmassa tapauksessa estää laitteen varman toiminnan, mistä saattaa seurata sukeltajan menehtyminen varmuus rajojen ylittyessä varoituksen puuttumisen takia. Tunnetut tiivistysratkaisut ovat edelleen alttiita rikkoutumiselle. Tästä syystä on sukellusinstrumenttien osalta usein järjestetty siten, että laite on rakennettu olennaisesti täysin tiiviiksi, jolloin käyttäjä ei itse pysty edes vaihtamaan paristoa, mikä helpon käytön kannalta on varsin epätarkoituksenmukaista.The problem with the known devices, on the other hand, has been to enclose the functions and devices, and in particular frequently replaceable components such as batteries, in a sealed housing and to isolate them from the outside environment. Often, for example, the voltage source has been positioned in such a way that it must be replaced by an authorized service center, or an O-ring has been used for sealing, which is pressed against the surrounding surfaces, e.g. by means of a threaded cover. In devices operating under pressurized conditions, the compression then first comprises a pre-compression which provides a sealable initial seal, after which a post-compression must be carried out to ensure that the cover and / or the O-ring remain tight despite the ambient pressure. The problem with known solutions is complexity and uncertainty. The success of said pre-compression may depend on the skill of the user, so that the inexperienced user does not provide sufficient sealing, so that the lid leaks and the penetrating water at worst prevents the device from operating safely, Known sealing solutions are still prone to breakage. For this reason, in the case of diving instruments, it is often arranged that the device is constructed substantially completely sealed, so that the user himself cannot even replace the battery, which is quite inappropriate from the point of view of ease of use.

Edelleen on tunnettujen laitteiden ongelmana ollut instrumentin toimintojen kytkeminen päälle, sekä halutun toiminnon valinta. Tunnetuissa ratkaisuissa on tavallisesti käytetty rungon läpi ulottuvia kytkimiä tai senkaltaisia.A further problem with known devices has been to switch on the functions of the instrument, as well as to select the desired function. Known solutions usually use switches or the like extending through the body.

Kytkimet ovat yleensä puhtaasti mekaanisia kytkimiä, tai eräissä tapauksissa magneettisia kytkimiä kuten reed-kytkimiä tai senkaltaisia. Tunnettujen mekaanisten kytkimien pää-haittana on ollut niiden yleinen arkuus sekä tiiviysongelmat. Lisäongelman on muodostanut se, että käyttäjällä usein on käsineet, jolloin esim. kytkimen vivun tai napin käyttö on ollut hankala. Mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi on esim. julkaisussa EP-107 318 on esitetty pietsokeraaminen kytkin-laite, joka kuitenkin on rakenteeltaan varsin monimutkainen eikä sen tiiviys ole taattu. DE-julkaisussa 38 12 635 on taas esitetty toinen pietsosähköiseen elementtiin perustuva kytkin, joka sijaitsee suoraan peitekalvon alla. Tällaisenkin kytkimen käyttö paineenalaisissa tai muuten hyvin vaikeissa olosuhteissa on kuitenkin epävarmaa.The switches are generally purely mechanical switches, or in some cases magnetic switches such as reed switches or the like. The main disadvantage of known mechanical couplings has been their general tenderness as well as tightness problems. An additional problem has been that the user often has gloves, which has made it difficult to use a switch lever or button, for example. In order to solve the mentioned problems, for example, EP-107 318 discloses a piezoceramic switch device, which, however, is quite complex in structure and its tightness is not guaranteed. DE 38 12 635 again discloses another switch based on a piezoelectric element located directly under the cover film. However, even the use of such a switch in pressurized or otherwise very difficult conditions is uncertain.

Vedessä ja pimeässä on edelleen ongelmana instrumentin antaman informaation välittäminen käyttäjälle luotettavalla tavalla siten, että käyttäjä saa tarvitsemansa tiedot oikeina ja täs- l.i 3 91 686 mällisesti, sekä varoituksina annettavien hälytystietojen osalta myös oikein ajoitettuna silloinkin, kun käyttäjän päähuomio kohdistuu muuhun tehtävään. Sinänsä tarkoitukseen voidaan käyttää tunnettuja näyttölaitteita, mutta niiden varjopuolena on toisaalta joko suhteellisen suuri energiankulutus (esim. LED-näytöt) tai huono näkyvyys pimeässä (LCD-näytÖt.) Viimeksi mainittujen osalta on näytön valaistus aina ollut ongelmallista. Koska käyttökytkin on aiheuttanut tiiviys-ongelmia, on tällaisissa instrumenteissä toistaiseksi yleensä turvauduttu näyttölaitteeseen, joka on valaistava erillisellä valaisimella, esim. käyttäjän käsivalaisimella tai muulla ulkopuolisella valaisinyksiköllä. Esimerkiksi suomalaisessa patenttihakemuksessa no 896040 on esitetty LCD-näytön valaisemista varsin monimutkaisella laitteistolla.In water and dark, it is still a problem to transmit the information provided by the instrument to the user in a reliable manner so that the user receives the information he needs correctly and accurately, as well as alarms for warnings, even when the user's main focus is on another task. As such, known display devices can be used for this purpose, but their downside is either relatively high energy consumption (e.g. LED displays) or poor visibility in the dark (LCD displays). For the latter, display lighting has always been problematic. Since the operating switch has caused tightness problems, such instruments have so far generally relied on a display device which must be illuminated by a separate lamp, e.g. a user flashlight or other external lighting unit. For example, Finnish patent application no. 896040 discloses the lighting of an LCD screen with quite complex equipment.

Etenkin sukelluksessa on tärkeätä, että sukeltaja saa täsmällistä tietoa niistä tekijöistä, jotka vaikuttavat hänen oleskeluunsa veden alla, jolloin erityisesti sukellussyvyys ja ajankäyttö sekä niiden pohjalta laskettava nousunopeus on valvottava sukeltajan terveyden turvaamiseksi. Tätä varten tunnetaan erilaisia sukellusinstrumentteja, joiden tarkoituksena on välittää sukeltajalle erilaisia tietoja. Tieto voi olla yksinkertainen syvyystieto, kuten US-patentissa 3,857,283, tai monimutkainen yhdistelytieto, kuten WO-julkaisussa 86/01172 on esitetty.Especially when diving, it is important that the diver receives accurate information about the factors that affect his stay underwater, in which case, in particular, the depth and time spent diving and the ascent rate calculated from them must be monitored to ensure the diver's health. To this end, various diving instruments are known, the purpose of which is to convey various information to the diver. The information may be simple depth information, as in U.S. Patent 3,857,283, or complex combination information, as disclosed in WO 86/01172.

Keksinnön tarkoituksena on edellä mainitun ongelmakentän ratkaiseminen kokonaisvaltaisesti siten, että sekä yksittäiset osa-ratkaisut että integroitu yhtenäisrakenne kuuluu keksinnön piiriin.The object of the invention is to solve the above-mentioned problem field holistically so that both the individual sub-solutions and the integrated unitary structure fall within the scope of the invention.

Keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista. Siten on keksinnölle tunnusomaista, että rungon tiiviiseen ehjään rakenteeseen on sovitettu välineet runkoon kohdistuvan mekaanisen iskuimpulssin vastaanottamiseksi ja muuttamiseksi instrumentin toimintojen ohjauskäskyksi. Edullisesti kyseiset toiminnot käsittävät kotelossa olevan instru- 4 91 686 menttivälineen kytkemisen päälle ja pois, instrumentin toimintamuodon valinta sekä instrumentin visuaalisen näytön ja/tai äänimerkinannon havainnollistamisen rungon ulkopuolelle. Muutoin täysin tiiviiseen ehjään runkoon liittyy keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan sopivasti paristokotelo, joka aukeaa rungon ulkopuolelle, jolloin sulkukansi tiivistei-neen peittää rungossa olevan aukon. Laitteessa on edelleen sopivasti näyttölaite, joka edullisesti on nestekidenäyttö.The characteristic features of the invention appear from the appended claims. Thus, the invention is characterized in that the sealed intact structure of the body is provided with means for receiving and converting a mechanical impact impulse on the body into a control command for the functions of the instrument. Preferably, said functions comprise switching the instrument means in the housing on and off, selecting the mode of operation of the instrument, and illustrating the visual display and / or audible signaling of the instrument outside the body. According to a preferred embodiment of the invention, the otherwise completely sealed intact body is suitably associated with a battery housing which opens outside the body, whereby the closing lid with its seal covers the opening in the body. The device further suitably has a display device, which is preferably a liquid crystal display.

Seuraavassa esitetään keksintö yksityiskohtaisemmin oheiseen piirustukseen viitaten, missä kuvio 1 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen laitteen päältäpäin katsottuna, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen takaapäin katsottuna, kuvio 3 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen sivusta katsottuna, kuvio 4 esittää sivuleikkauksen kuvion 1 mukaisesta lait teesta, paristotilan kannen ollessa poistettuna kuvio 5 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen toisesta päädystä katsottuna, kuvio 6 esittää osittaisleikkauksen A-A kuvion 4 mukaisen laitteen päädystä, ja kuvio 7 vastaavasti esittää osittaisleikkauksen B-B.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a top view of a device according to an embodiment of the invention, Figure 2 shows a rear view of the device of Figure 1, Figure 3 shows a side view of the device of Figure 1, Figure 4 shows a side section of the device of Figure 1, with the battery cover removed, Fig. 5 shows the second end of the device of Fig. 1, Fig. 6 shows a partial section AA of the end of the device of Fig. 4, and Fig. 7 shows a partial section BB, respectively.

Kuvion 1 mukaisesti käsittää laite kotelomaisen rungon 1. Rungossa on näyttöikkuna 2, jonka takana edullisesti on LCD-näyttÖ 4 prosessorin 5 tai muun laitteen 23 ulostulon osoittamiseksi visuaalisesti. Rungossa on edelleen toiminto-ohjauksen impulssipiste 6, jonka takana sijaitsee impulssin vastaanotto-välineet 7. Kuviossa 2 esitetään laite takaapäin katsottuna, jolloin siinä näkyy yleisesti tiiviksi rakennettu takakansi 8, joka ei ole tarkoitettu avattavaksi laitteen rutiininomaisen käytön yhteydessä. Takakannen 8 alla on edullisesti kaiutin-tai vastaavat äänivälineet 9 äänimerkin antamiseksi laitteen käyttäjälle etenkin ohjaus- ja vaaratilanteissa.According to Figure 1, the device comprises a housing-like body 1. The body has a display window 2, behind which is preferably an LCD display 4 for visually indicating the output of the processor 5 or other device 23. The body further has a pulse point 6 of the function control, behind which the pulse receiving means 7 are located. Figure 2 shows a rear view of the device, showing a generally sealed rear cover 8 which is not intended to be opened during routine use of the device. Beneath the back cover 8 there are preferably loudspeaker or similar sound means 9 for giving an audible signal to the user of the device, especially in control and danger situations.

11 91686 511 91686 5

Kuvioista 2 ja 3 ilmenee edelleen, että laitteessa edullisesti on kiinnitysväline 10 laitteen kiinnittämiseksi sopivaan kohtaan, esim. sukeltajan ranteeseen, kasvomaskin hihnaan tai muuhun sukellusvarustuksen kohtaan. Edullisesti on kiinnitys-väline 10 sovitettu pikalukitsimen koiras- tai naaraskappaleeksi, jolloin lukitsimen toinen kappale on kiinni a. o. kiinnitys kohdas s a.It is further apparent from Figures 2 and 3 that the device preferably has an attachment means 10 for attaching the device to a suitable location, e.g., a diver's wrist, a face mask strap, or other location for diving equipment. Preferably, the fastening means 10 is arranged as a male or female piece of the quick release, the second body of the lock being closed a. O. attachment at s a.

Laitteen jännitelähteenä käytetään sopivasti paristoa 11 tai pienoisakkua, joka sijaitsee sitä varten sovitetussa runko-onkalossa 12, kuten kuviosta 7 tarkemmin ilmenee. Onkalon peittää sulkukansi 13, jonka rakenteeseen palataan myöhemmin. Edullisesti on kiinnitysväline 10 kiinnitetty sulkukanteen 13, jolloin laitetta ei voi kiinnittää sukellusvarusteisiin kannen 13 ollessa irti.The voltage source of the device is suitably a battery 11 or a mini-battery located in a body cavity 12 adapted for this purpose, as will be seen in more detail in Fig. 7. The cavity is covered by a closure lid 13, the structure of which will be returned later. Preferably, the fastening means 10 is fastened to the closing cover 13, whereby the device cannot be fastened to the diving equipment when the cover 13 is detached.

Laitteen runkokotelo on yleisesti tiivis. Tästä poiketen on laitteen sukellustietokonetta varten sovitettu suoritusmuoto edullisesti järjestetty siten, että vedenpaine voi vaikuttaa paineanturiin, joka sijaitsee runkon sisäpuolella. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa on tämä järjestetty siten, että takakannessa 8 on yksi tai useampi reikä 29, jonka kautta ympäröivän vedenpaine pääsee vaikuttamaan rukokotelossa olevaan silikonigeeliin tai senkaltaiseen väliaineeseen 27, joka välittää paineen edelleen paineanturille.The body of the device is generally tight. In contrast, the embodiment of the device adapted for the dive computer is preferably arranged in such a way that the water pressure can act on the pressure sensor located inside the body. In a preferred embodiment, this is arranged so that the back cover 8 has one or more holes 29 through which the ambient water pressure can act on the silicone gel in the canister case or a similar medium 27 which transmits the pressure to the pressure sensor.

Laitteen paristo 11 on huollon ja vaihdon takia sopivasti järjestetty omaan, erikseen tiivistettävään paristotilaan eli runko-onkaloon 12. Koska laite esim. vesisukelluksessa joutuu ympäröivän veden paineen alaiseksi, on olennaisen tärkeätä, että paristotilakin pysyy kuivana. Tätä varten on paristotilan sulkukansi 13 keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti rakennettu siten, että kannen 13 sivuttainen sulkuliike kaksiportaisella tavalla samalla tiivistää kanteen liittyvän O-rengasmaisen tiivisteen. Täten vältytään rikkoutuvista ruuveista ja kierrekansista.Due to maintenance and replacement, the battery 11 of the device is suitably arranged in its own, separately sealable battery compartment, i.e. in the body cavity 12. Since the device is subjected to ambient water pressure, for example in water diving, it is essential that the battery compartment remains dry. To this end, according to an embodiment of the invention, the closure cover 13 of the battery compartment is constructed in such a way that the lateral closing movement of the cover 13 simultaneously seals the O-ring seal associated with the cover. This avoids breakable screws and screw caps.

91686 691686 6

Keksinnön mukaisesti on kaksiportainen tiivistys järjestetty siten, että sulkukannessa 13 ja/tai rungon 1 paristotilan 12 reunoissa 14 on vinot johdepinnat 15, joiden ansiosta ensin saadaan aikaan tiivisteen 16 esipuristuminen. Kannen 13 sivut-taisen sulkuliikkeen jatkuessa syntyy sitten loppupuristumi-nen, jolloin poikkileikkaukseltaan pyöreä tiiviste 16 painuu tiiviisti reunojen 14 sivupintoja 17 vasten.According to the invention, the two-stage seal is arranged in such a way that the closure cover 13 and / or the edges 14 of the battery compartment 12 of the body 1 have oblique guide surfaces 15, which first cause the seal 16 to be pre-compressed. As the lateral closing movement of the lid 13 continues, a final compression then occurs, whereby a seal 16 of circular cross-section presses tightly against the side surfaces 17 of the edges 14.

Käytännössä on vinot johdepinnat 15 edullisesti järjestetty siten, että itse sulkukansi 13 on kaksiosainen. Kansi 13 muodostuu tällöin varsinaisesta päällyskannesta 18, sekä sen alla olevasta välikannesta 19. Vinot johdepinnat sijaitsevat silloin näiden kansien 18 ja 19 välissä, edullisesti siten, että ainakin toisen kannen 18, 19 kosketuspinta tai esim. kisko- mainen kosketusuloke on jonkin verran kalteva ja painuu toista kantta 19, 18 vastaan. Päällimmäisen kannen 18 sivuttaisliike saa näin aikaan kiilavaikutuksen, jolla välikansi 19 painuu sisäänpäin paristotilaan 12 ja puristaa tiivisteen 16 sisäänpäin.In practice, the oblique guide surfaces 15 are preferably arranged so that the closing cover 13 itself is in two parts. The cover 13 then consists of the actual cover 18 and the intermediate cover 19 below it. The oblique guide surfaces are then located between these covers 18 and 19, preferably so that at least the contact surface of the second cover 18, 19 or e.g. the rail-like contact projection is somewhat inclined and depressed. against the second cover 19, 18. The lateral movement of the top cover 18 thus creates a wedge effect by which the intermediate cover 19 presses inwards into the battery compartment 12 and compresses the seal 16 inwards.

Päällyskansi 18 liukuu sopivasti kotelon 12 reunuksiin järjestetyissä edullisesti V-muotoisissa urissa 20 tai senkaltaisissa, kuten kuviosta 6 parhaiten ilmenee. Edullisesti on päällyskannessa 18 vielä lukitusnapit 21 tai senkaltaiset, jotka painuttuaan rungossa 1 oleviin reikiin 22 tai vastaaviin estävät vahingossa tapahtuvan aukenemisen, mikä vedenalaisissa olosuhteissa saattaisi olla kohtalokasta.The cover 18 slides suitably in grooves 20 or the like, preferably shown in the edges of the housing 12, as best seen in Figure 6. Preferably, the cover 18 also has locking buttons 21 or the like which, when pressed into the holes 22 or the like in the body 1, prevent accidental opening, which could be fatal under underwater conditions.

Edellä kuvattu paristokotelon 12 sulku- ja tiivistysjärjestely soveltuu käytettäväksi kaikissa sellaisissa laitteisssa, missä on järjestettävä ehdottoman tiivis mutta silti helposti avattavissa oleva kulkuyhteys laitekotelon sisätilaan. Tällaisia käyttökohteita ovat sukellustietokoneiden lisäksi muutkin veden alla tai muuten kosteissa tiloissa käytettävät instrumentit, kuten esim. käsi valaisimet, kellot, mittarit yms.The closure and sealing arrangement of the battery case 12 described above is suitable for use in all such devices where an absolutely tight but still easily openable access connection to the interior of the device case must be provided. In addition to dive computers, such applications also include other instruments used underwater or otherwise in damp areas, such as flashlights, clocks, gauges, etc.

laitteet.equipment.

Il 91686 7Il 91686 7

Tiiviisti koteloon suljetussa laitteessa 4, 5, 9, 23 on kuitenkin edelleen ongelmana, että laitteen 4, 5, 9, 23 kytkeminen päälle ja pois, sekä esim. jonkin toiminnon ohjaaminen tunnetun tekniikan mukaan edellyttää, että laitekotelossa on läpi-meno katkaisijaa, kytkintä tai senkaltaista varten. Tällainen läpimeno muodostaa usein ainakin ajan mukaan epätiiviiksi muuttuvan kohdan, jolloin ympäröivä fluidumi kuten esim. vesi etenkin paineen alaisuudessa pyrkii tunkeutumaan koteloon ja tuhoamaan siinä olevan laitteen 4, 5, 9, 23. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on keksinnön eräs suoritusmuoto toteutettu siten, että siinä on toiminnan ohjausta varten kytkentäväline 24, sopivasti impulssin vastaanottoväline 7, joka saa toiminta-virikkeensä rasiaan 1 sen ulkopuolelta kohdistuvasta impulssista.However, in a tightly enclosed device 4, 5, 9, 23 it is still a problem that switching the device 4, 5, 9, 23 on and off, and e.g. controlling a function according to the prior art, requires that the device housing has a through switch, a switch or the like. Such a passage often forms at least a time-tight seal, whereby the surrounding fluid, such as water, especially under pressure, tends to penetrate the housing and destroy the device 4, 5, 9, 23 therein. To solve this problem, an embodiment of the invention is implemented with for controlling the operation, a switching means 24, suitably a pulse receiving means 7, which receives its operating stimulus from a pulse applied to the box 1 from outside it.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan on kytkentäväline 24 siten varustettu pietsokidevälineellä 25, jossa keraaminen tai senkaltainen kide toimii iskuimpulssin vastaanottajana 7 ja iskussa syntyvän sähköimpulssin avulla antaa tarvittavat ohjausimpulssit kotelossa olevalle laitteelle 4, 5, 23. Kuviossa 4 tarkemmin esitetyssä suoritusmuodossa on levymäinen pietsokide 25 järjestetty jonkin verran muuta kuorirakennetta ohuemman, sopivasti hieman joustavan iskuikkunan 26 taakse, jolloin itse ikkuna 26 sopivasti on yhtenäisrakentei-nen kotelon muiden seinämien kanssa ja edullisesti on samaa ainetta. Paineen vaikutuksen eliminoimiseksi on pietsokide 25 sekä sopivasti muu rasiaan sijoitettu laitteisto 4, 5, 9, 23 upotettu esim. silikonigeeliin tai senkaltaiseen tunnettuun väliaineeseen 27 siten, että väliaine 27 olennaisesti täydellisesti täyttää runkokuoren sisätilan.According to a preferred embodiment of the invention, the coupling means 24 is thus provided with piezo crystal means 25, in which a ceramic or similar crystal acts as a shock pulse receiver 7 and imparts the necessary control pulses to the behind a slightly thinner, suitably slightly flexible impact window 26 than the other shell structure, the window 26 itself being suitably integral with the other walls of the housing and preferably of the same material. In order to eliminate the effect of the pressure, the piezoelectric crystal 25 and suitably other equipment 4, 5, 9, 23 placed in the box are immersed in e.g. silicone gel or a similar known medium 27 so that the medium 27 substantially completely fills the interior of the body shell.

Käytännössä kytkin toimii siten, että pietsokiteen kohdalla olevaa rasiapintaa näpäytetään sormella, jolloin pietsokide 25 kiderakenteen vähäisen tilapäisen muodonmuutoksen yhteydessä antaa pienen sähköpulssin, joka lankoja 28 pitkin välittyy itse elektroniikkalaitteeseen 23, jossa sopiva kytkentä aiheuttaa halutun toiminnon päälle kytkeytymisen. Sukellustieto- 91686 8 koneessa voi kysymykseen tällöin tulla mm. laitteen kytkeminen toimintaan ja pois, näytön 4 ja/tai äänilähteen 9 kytkeminen päälle ja pois, näytön valaistuksen kytkeminen, halutun toimintamuodon asettaminen yms. toimintojen ohjaus. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan on laitteen äänilähde 9 sinänsä pietsokide, jolloin pietsokiteen äänilähdetoiminto ja kytkentätoiminto ovat yhdistettävissä joko aina tai haluttaessa. Muussakin tapauksessa muodostuu kytkentään käytettävä impulssikytkentäväline 7, 24 sopivasti tavanomaisesta, ääni- lähteenä käytettävästä pietsokiteestä tai senkaltaisesta.In practice, the switch operates by tapping the box surface at the piezoelectric crystal with a finger, whereby the piezoelectric crystal 25, in the event of a slight temporary deformation of the crystal structure, emits a small electrical pulse transmitted through wires 28 to the electronic device 23 itself. In the diving information 91686 8 machine, the question may then be e.g. switching the device on and off, switching the display 4 and / or the sound source 9 on and off, switching on the display lighting, setting the desired operating mode, etc. controlling the functions. According to a preferred embodiment of the invention, the sound source 9 of the device is itself a piezoelectric crystal, whereby the sound source function and the switching function of the piezoelectric crystal can be combined either whenever or if desired. In other cases, the impulse switching means 7, 24 used for switching is suitably formed of a conventional piezoelectric crystal or the like used as a sound source.

Edellä kuvattu kytkentäjärjestely on erityisen edullinen sukel-lustietokoneiden ohjauksessa, varsinkin laitteen nestekidenäytön 2 valaistuksen ohjauksena esim. veden alla tai muuten vaikeissa olosuhteissa ja käsineitä pois ottamatta. Koska keksinnön mukainen iskuimpulssista ohjattava kytkin 7, 24 on mekaanisiin kytkimiin verrattuna erityisen kestävä ja tiivis, voidaan keksinnön mukaista kytkentäjärjestelyä kuitenkin soveltaa myös aikaisemmin mainituissa muissa käyttökohteissa.The switching arrangement described above is particularly advantageous in the control of dive computers, in particular as the control of the illumination of the liquid crystal display 2 of the device, e.g. under water or in other difficult conditions and without removing the gloves. However, since the impulse-controlled switch 7, 24 according to the invention is particularly durable and tight compared to mechanical switches, the switching arrangement according to the invention can also be applied in the other uses mentioned earlier.

Keksinnön mukainen tiivis ja yksinkertainen kytkentäjärjestely on edellytyksenä nestekidenäytön 4 tehokkaalle käytölle sukellus ti etokoneiden tai senkaltaisten, pimeässä ja etenkin paineen alaisuudessa käytettävissä laitteissa. Nestekide- eli nk. LCD-näyttö on mm. virrankulutukseltaan edullinen mutta näyttö vaatii valoa nestekiteiden osoituksen näyttämiseksi tilanteissa, missä näkyvyys on heikko, kuten sukelluksessa esim. syvyydessä, yöllä, luolissa tms. tilanteissa. Tällöin sukeltajan turvallisuus vaatii, että sukeltaja pystyy havaitsemaan instrumentin antaman tiedon. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti on LCD-näytön 4 valaistus järjestetty siten, että LED-komponentin tuottama valo jaetaan nestekidenäytön alle sijoitetun sopivasti värillisen muovilevyn avulla. Kuvatussa näyttöjärjestelyssä on paineen vaikutus edullisesti eliminoitu siten, että erilliset komponentit on ympäröity silikonigeelillä tai senkaltaisella painetta jakavalla väliaineella 27.The tight and simple connection arrangement according to the invention is a prerequisite for the efficient use of the liquid crystal display 4 in diving computers or the like, in devices used in the dark and especially under pressure. The liquid crystal or so-called LCD display is e.g. low power consumption but the display requires light to show the indication of liquid crystals in situations where visibility is poor, such as diving e.g. in depth, at night, in caves and the like. In this case, the safety of the diver requires that the diver be able to detect the information provided by the instrument. According to an embodiment of the invention, the lighting of the LCD display 4 is arranged so that the light produced by the LED component is distributed by means of a suitably colored plastic plate placed under the liquid crystal display. In the described display arrangement, the effect of pressure is preferably eliminated by enclosing the individual components in a silicone gel or similar pressure-distributing medium 27.

Il 91686Il 91686

Itse valaistus kytketään päälle edellä mainitun kytkentäjärjestelyn avulla ja/tai esim. automaattisesti siten, että prosessori 23 automaattisesti kytkee valaistuksen päälle kun näyttö osoittaa varoittavan tiedon, jolloin valaistus edullisesti väriltään poikkeaa näytön normaalista valaistuksesta. Samoin voi kyseinen tieto laukaista seuraavassa kuvattavan äänimerkkilaitteen toiminnan 9.The lighting itself is switched on by means of the above-mentioned switching arrangement and / or e.g. automatically so that the processor 23 automatically switches on the lighting when the display shows warning information, whereby the lighting preferably differs in color from the normal lighting of the display. Likewise, this information can trigger the operation of the audible warning device described below 9.

Keksinnön mukaisen laitteen kehittämisessä on ensisijaisena päämääränä ollut informaation välittäminen sukeltajalle turvallisesti ja tehokkaasti myös vaikeissa olosuhteissa ja siten, että laite ehdottoman tiiviyden ansiosta aina pysyy toimintakuntoisena. Edelleen on laitteen yksinkertaisuus ja helppo käyttö ollut eräänä päämääränä, jolloin laitteen käytettävyys eri tilanteissa ja eri käyttäjäryhmille katsotaan tärkeäksi ominaisuudeksi.In the development of the device according to the invention, the primary goal has been to transmit information to the diver safely and efficiently, even in difficult conditions and in such a way that the device always remains in working order due to its absolute tightness. Furthermore, the simplicity and ease of use of the device has been one of the goals, in which case the usability of the device in different situations and for different user groups is considered an important feature.

Nykyisin käytettävissä olevat sukellusinstrumentit antavat joko visuaalista informaatiota tai kuuloon perustuvaa informaatiota. Visuaalista informaatiota antavat laitteet ovat ongelmallisia tilanteissa, joissa käyttäjä ei huonojen näky-vyysolosuhteiden, työskentelyn tai esim. ruumiinvamman takia aina kunnolla pysty havaitsemaan näytön informaatiota. Vastaavasti on markkinoilla olevan, yksinomaan kuuloaistin perusteella toimiva sukellusapuväline vain rajallisesti käyttökelpoinen, jos halutaan yksityiskohtaisempaa tietoa, tai tilanteissa, joissa käyttäjä muuten haluaa visuaalisesti annettua tietoa. Mainittu tunnettu laite on edelleen hankala käyttää, minkä lisäksi erillisenä järjestetty äänilähde johtoineen muodostaa turvallisuusriskin.The diving instruments currently available provide either visual information or auditory information. Devices that provide visual information are problematic in situations where the user is not always able to properly detect the information on the screen due to poor visibility conditions, work, or bodily injury, for example. Similarly, a dive aid available on the market based solely on the sense of hearing is only of limited use if more detailed information is required, or in situations where the user otherwise requires visually provided information. Said known device is still difficult to use, in addition to which a separately arranged sound source with cables constitutes a safety risk.

Koska ihmisen tiedon vastaanottokyky on erilainen eri aistilla on usean aistin käyttö tiedon vastaanottamiseksi tehokkaampaa.Because the ability of a person to receive information is different in different senses, the use of multiple senses to receive information is more efficient.

Mm. on sukelluksen yhteydessä todettu, että nk. etappinousu on turvallisempaa visuaalisen informaation avulla. Visuaalisesti on tieto edelleen esitettävissä huomattavasti monipuolisempana 10 91 686 ja yksityiskohtaisempana.Among other things, it has been stated in connection with the dive that the so-called stage ascent is safer with the help of visual information. Visually, the information can still be presented in a much more diverse 10 91,686 and more detailed way.

Mainittujen puutteiden korjaamiseksi on siten kehitetty keksinnön mukainen mikroprosessoriin perustuva instrumentti vesi-tai savusukellusta tai senkaltaista vaativaa käyttöä varten. Keksinnön mukaisessa edullisessa suoritusmuodossa on siten integroitu nestekidenäyttö visuaalista informaatiota varten, sekä lisäksi äänilähde kuuloaistin välityksellä annettavaa informaatiota varten. Laite antaa siten käyttäjälle mahdollisuuden valita informaatiotavan käyttöympäristön, annettavan tiedon ja muiden olosuhteiden mukaan. Kyseinen valinta on keksinnön mukaisella kytkentävälineellä suoritettavissa sekä ennen käyttöä että itse käytön aikana, ja esitystapa on myös muutettavissa käytön aikana. Tämä on kuvatussa edullisessa suoritusmuodossa järjestetty siten, että integroidussa instrumentissa on takakanteen sovitettu integroitu äänilähde 9, joka edullisesti on pietsokide tai senkaltainen. Laitteen saattamiseksi valitun informaatiotavan kannalta mahdollisimman edulliseen käyttöympäristöön käsittää laite edellä kuvatulla tavalla sopivasti pikaiukitsimen, jolloin lukitsimen vastakappaleita on järjestettävissä sekä ranteen (erityisesti visuualista informaatiovälitystä varten) että esim. sukellusmaskin hihnaan kiinnitettynä siten, että laite on korvan läheisyydessä (äänimerkin tapauksessa). Pikalukituksen ansiosta on laite helposti siirrettävissä ranteesta korvan viereen ja päinvastoin. Pika-lukitusmekanismin toinen kappale on edullisesti integroitu paristokotelon tiivistysmekanismiin, kuten edellä on tarkemmin kuvattu.To overcome these shortcomings, a microprocessor-based instrument according to the invention has thus been developed for water or smoke diving or similar demanding use. Thus, in a preferred embodiment of the invention, there is an integrated liquid crystal display for visual information, as well as a sound source for information provided by the auditory senses. The device thus allows the user to select the information method according to the operating environment, the information to be provided and other conditions. This selection can be made with the coupling means according to the invention both before use and during use itself, and the presentation can also be changed during use. In the preferred embodiment described, this is arranged so that the integrated instrument has an integrated sound source 9 arranged on the back cover, which is preferably a piezo crystal or the like. In order to bring the device into the most favorable operating environment for the chosen information method, the device suitably comprises a quick-release fastener as described above, the lock counterparts being arranged both on the wrist (especially for visual communication) and e.g. attached to a diving mask strap so that the device is close to the ear. Thanks to the quick lock, the device can be easily moved from the wrist to the ear and vice versa. The second body of the quick-locking mechanism is preferably integrated in the sealing mechanism of the battery case, as described in more detail above.

Laitteen antama äänimerkki voi olla millainen ääni tahansa, mutta keksinnön eräs edullinen suoritusmuoto käsittää sen, että äänimerkkinä käytetään syntetisoitua puhetta joko yksin tai yhdessä muiden äänisignaalien kanssa. Tällöin ei esim. vaarallisessa työssä jää epäselvyyttä äänimerkin antaman informaation sisällöstä. Tämä on erityisen tärkeätä sukellustyössä, missä huomio samanaikaisesti kohdistuu moneen sinänsä sukeltajan selviytymisen kannalta tärkeään seikkaan, jolloin puhe-The audible signal provided by the device may be any sound, but a preferred embodiment of the invention comprises using synthesized speech as an audible signal, either alone or in combination with other audio signals. In this case, for example, in hazardous work, there is no ambiguity about the content of the information given by the audible signal. This is especially important in diving work, where at the same time attention is paid to many aspects that are important for the survival of the diver, in which case the speaker

IIII

91686 11 informaatio poistaa väärinkäsitysten riskin. Informaationvälitys on sopivasti järjestetty siten, että laitteen ollessa kiinnitettynä korvan läheisyyteen on laitteen antama informaatio pääasiallisesti äänimerkki- ja puhemuodossa, kun taas informaatio painottuu enemmän visuaaliseen muotoon laitteen ollessa esim. sukeltajan ranteella. Eräs edelleen kehitetty suoritusmuoto käsittää vielä sen, että laitteeseen liittyy laitteesta erilleen kiinnitettävissä oleva äänilähde, johon laite lähettää ääni-informaationa välitettävät signaalit esim. johtoja pitkin sukeltajan äänilaitteeseen, joka aina on sovitettu korvan läheisyyteen.91686 11 information eliminates the risk of misunderstandings. The information transmission is suitably arranged so that when the device is attached to the vicinity of the ear, the information provided by the device is mainly in the form of audible and speech, while the information is more focused on the visual form when the device is e.g. on the diver's wrist. A further developed embodiment further comprises that the device is associated with a sound source which can be attached to the device, to which the device transmits signals transmitted as sound information, e.g. via wires, to a diver's sound device, which is always arranged close to the ear.

Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisia piirteitä, jotka yhdessä muodostavat kokonaisuuden, joka on käytettävissä etenkin sukellustietokoneiden tai senkaltaisten yhteydessä. Erityisesti käsittää keksinnön mukainen edullinen suoritusmuoto tällöin sukellustietokoneen, johon on integroitu sekä audio-että visuaalinen tapa tuottaa informaatiota, joka välittyy sukeltajalle sekä näytössä osoitettuna tietona että ääni-merkkinä. Yksinkertaisimpana tietona on esitettävissä esim. yksinkertainen syvyystieto siten, että näytössä osoitetaan syvyyslukema ja äänimerkkinä annetaan jatkuva tai jaksottainen äänisgnaali, jonka muutos ilmoittaa syvyyden muutoksen esim. äänitaajuuden muutoksena. Vastaavasti ilmoittaa laskin edullisesti vielä käytettävissä sukellusajasta ja nousuun liittyvistä tekijöistä.Some of the features of the invention have been described above, which together form an entity which is particularly usable in connection with dive computers or the like. In particular, the preferred embodiment according to the invention then comprises a dive computer in which both an audio and a visual way are integrated to produce information which is transmitted to the diver both as information displayed on the screen and as an audible signal. The simplest information can be, for example, simple depth information, so that the display shows a depth reading and a continuous or intermittent sound signal is given as a sound signal, the change of which indicates a change in depth, e.g. as a change in sound frequency. Correspondingly, the calculator preferably indicates the dive time still available and the factors related to the ascent.

Edullisesti käsittää laite siten laskimen, joka edullisen suoritusmuodon mukaan vielä pystyy laskemaan esim. sukeltajan nousunopeuden kahden vaihtoehtoisen matemaattisen mallin mukaan. Tällöin nousunopeuslaskelmassa huomioda sellaiset turvallisuuteen liittyvät ulkoiset tekijät kuten kylmyys ja sääolosuhteet, sekä sukeltajakohtaiset tekijät kuten kunto, ikä tai kokemattomuus. Tässä suhteessa keksinnön mukainen laite poikkeaa tunnetuistä, lähinnä lämpimiä sukellusolo-suhteita varten sovitetuista sukellustietokoneista, jotka nousulaskelmissä vain pystyvät huomioimaan sukellusprofiilia, 12 91 686 jossa liikutaan syvältä hitaasti nousten pohjaa pitkin matalammalle, ja suhteellisen lämpimässä vedessä. Pohjoisessa sukelletaan taas usein suoraan tietylle syvyydellä ja palataan sen jälkeen suoraan ylös, mikä on sukeltajan kannalta enemmän rasittavaa ja vaarallista. Tunnetuissa laitteissa käytetty malli antaa pohjoisissa tai kylmissä olosuhteissa siten suhteellisesti liian pitkiä sukellusaikoja, mikä on selvä turvallisuusriski. Koska laitteen käyttö ja toimintojen ohjaus keksinnön mukaisesti on helposti suoritettavissa milloin tahansa voi sukeltaja keksinnön mukaisessa edullisessa suoritusmuodossa yksinkertaisesti valita käytettävän laskentamallin olosuhteiden mukaisesti.Preferably, the device thus comprises a calculator which, according to a preferred embodiment, is still capable of calculating e.g. the ascent rate of a diver according to two alternative mathematical models. In this case, take into account safety-related external factors such as cold and weather conditions, as well as diver-specific factors such as fitness, age or inexperience in the ascent rate calculation. In this respect, the device according to the invention differs from known dive computers adapted mainly for warm diving conditions, which in the ascent calculations are only able to take into account the dive profile 12 91 686, which moves from deep slowly along the bottom to lower, and in relatively warm water. In the North, on the other hand, you often dive directly to a certain depth and then return straight up, which is more strenuous and dangerous for the diver. The model used in known devices thus gives relatively too long dive times in northern or cold conditions, which is a clear safety risk. Since the use of the device and the control of the functions according to the invention can be easily performed at any time, in the preferred embodiment according to the invention, the diver can simply choose the calculation model to be used according to the conditions.

Edellä on kuvattu erilaisia, keksinnön mukaiseen laitteeseen ja sen eri suoritusmuotoihin liittyviä piirteitä. On huomattava, että vaikka eri piirteet kuvatussa suoritusmuodossa pääsevät parhaimmillaan yhteistoimintaan mahdollisimman tehokkaan ja toimivan kokonaisuuden modostamisessa on selvää, että moni keksinnön mukainen yksittäispiirre tai niiden perusteella muodostettu yhdistelmä on käytettävissä myös yksitellen erityisesti edellä esitettyjen käyttökohteiden yhteydessä, etenkin niissä tapauksissa, missä pyritään yksinkertaiseen, tehokkaan ja ennen kaikkea tiiviiseen ja ympäröivästä paineesta riippumattomaan instrumenttirakenteeseen. Tällöin voivat myös muita varsinaisia instrumentteja 23 tai muita laitteita tulla kysymykseen.Various features related to the device according to the invention and its various embodiments have been described above. It should be noted that although the various features in the described embodiment work together to form the most efficient and functional entity possible, it is clear that many individual features or combinations of the invention are also available individually, especially in the above applications, especially in the case of simple, efficient and above all a dense and ambient pressure-independent instrument structure. In this case, other actual instruments 23 or other devices may also be considered.

Claims

An instrument adapted for severe use conditions, in particular a data processing means, comprising a substantially dense envelope body (1) within which is electronic equipment or similar means (23) which is sensitive to moisture, dust or the like, characterized in that (1) substantially close to the entire structure is provided means (7, 24) for receiving a mechanical impact pulse directed against the body and for converting the same to control orders for the functions of the apparatus (23).

Device according to claim 1, characterized in that the controlled functions comprise switching on and off of the instrument means (23) enclosed in the housing and / or outside the body (1) unconstrained visual display (2, 4) and / or acoustic signal, preferably speech information.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the control means (24) of the functions consists of a piezo crystal (25) connected to the body (1) in an integral manner or a similar means which converts kinetic energy into voltage, which means is preferably provided within a thin resilient wall portion (26) of the body (1).

Device according to any one of claims 1. . 3, characterized in that the piezo crystal (25) which functions as a control means for the functions also acts as the sound source (9) of the device.

Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the body (1) further has a space (12) which opens out leaking, intended for some of the sub-functions of the instrument (5, 23), suitably for a battery (11) or the like, and a closure cap (13) and seal (16) for the opening. IN! 91686 17

Apparatus according to claim 5, characterized in that at least one section (18) of the closure lid (13) is arranged to move laterally with respect to one side of the body (1), whereby at the lid (13) and / or at some of its parts (18, 19) and / or at the body (1), respectively, cooperate oblique joint surfaces (15) which, in a lateral movement of the lid (13) or a part (18) thereof, press in a direction substantially transverse in relation to the movement of the lid (13), to another part of the lid (19) and / or the seal (16) connecting to the lid (13) between the lid (13) and the body (1) and / or a side section thereof.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the closure lid (13) is divided, wherein an actual cover (18) is arranged movably in grooves (20) arranged at the edges of the housing, and that an intermediate lid (19) is provided under the cover. ), wherein the oblique joint surfaces (15) are arranged in the contact surfaces between the lids (18 and 19).

Device according to any of the claims 5.. . 7, characterized in that the lid (13) or part (18) thereof has welding means (21, 22) which can be snap-fastened when the lid (13) or its section (18) is in the closing position, and that the lid (13) ) and / or its section (18) suitably comprises means (10), advantageously one part of a two-part quick read, for attaching the device, for example, to a belt or belt to a diving mask, which advantageously exhibits the other part of said two-part quick blow.

Device according to any one of claims 1. . 6, which has a liquid crystal display based on a liquid crystal display, characterized in that the liquid crystal display (2) is illuminated via a colored transparent layer behind the display, the illumination device advantageously comprising one or more LED components.

10. Device according to claim 9, characterized in that the display (2) in connection with some information given by the instrument, for example an alarm, is automatically illuminated, preferably with a deviation from the normal deviating color.

Device according to any one of claims 1 ... 10, characterized in that the display (2, 4) and / or a piezo sensor (7, 24, 25) and / or the electronic device (5, 23) are surrounded of silicone gel (27) to compensate for the action of an outside pressure saving device.

Device according to any of claims 1 to 11, characterized in that the instrument is a means adapted for water and / or smoke diving, in particular a diving computer, the functions of the instrument (5, 23) comprising at least one counter for the diving time, whereby the device is advantageously integrated with both an audio and a visual way of presenting the information. II