专利名称：带有模拟显示的电子潜水表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括有专用于潜水运动的功能部件的电子表。更准确地说，根据本发明的潜水表包括有密封外壳，密封外壳包括安装在刻度盘之下的钟表机芯，所述表包括至少第一刻度，所述钟表机芯包括电子电路，其能够产生用于电机装置的时间信号，所述电机装置可分别控制至少第一和第二模拟显示元件，所述显示元件设置在刻度盘之上，以便在第一时间工作模式下显示当前时间，所述表还包括压力传感器，其能够产生表示了周围压力的电信号，并为所述电子电路提供所述信号，所述潜水表具有至少第二工作模式或潜水模式，其中提供了与潜水运动有关的数据显示。
背景技术：
在现有技术中已经介绍了类似的产品。在美国专利4783772尤其介绍了一种设有压力传感器的模拟电子表，其能够显示与潜水运动有关的数据。这些数据以及与其它功能如报警有关的信息例如可显示在另外的液晶显示屏幕上，此屏幕设置在上述表的刻度盘的十二小时底座上。
无论如何，在上述产品中可得到的信息性质受限于瞬时深度、进行中的潜水的持续时间、所达到的最大深度等类型的信息。结果，可靠地使用此信息需要使用独立的减压表，以便确定上浮参数，尤其是确定在必须进行至少一个减压阶段之前使用者可保持在水下的最大持续时间。
类似地，并未给出关于在从潜水到上浮期间可能进行的减压阶段的信息。此外，液晶显示屏幕的可读性受到其较小尺寸的限制，在水下情况时尤其如此。
发明内容
本发明的第一目的是减轻现有技术的上述缺点，这是通过得到一种可在使用者潜水期间指示与其安全性有关的信息的潜水表来实现的。
本发明的另一目的是提供一种潜水表，它可允许其使用者十分容易地观看上述信息，换句话说，即生产一种具有良好的信息可读性的潜水表。
为些，本发明尤其提供了一种上述类型的潜水表，其特征在于，所述第一刻度尤其用于指示深度，所述电子电路包括可在所述潜水模式中控制第一模拟显示元件的第一装置，以便与所述第一刻度一起指示瞬时深度，所述电子电路还包括第二装置，其能够通过基本上连续的减压算法的计算来几乎连续地确定在从潜水到上浮期间戴表人不应超过的最小深度，并可控制所述第二模拟显示元件，以与所述第一刻度一起基本上实时地指示不应超过的所述深度。
电子电路的第二装置还能够确定不连续的减压参数，其包括从算法中计算出的在从潜水到上浮期间所进行的至少一个阶段，尤其是由其深度和持续时间所确定的阶段，并能够在潜水模式中连续地控制第二显示元件，以便在第一情况下与所述第一刻度一起指示在上浮期间所进行的至少一个阶段的深度，并且在第二情况下指示潜水者可重新露出水面。
在从潜水到上浮期间需进行多个减压阶段的情况下，设置了装置来控制第二显示元件，以便以连续的方式指示它们各自的深度，这将在本申请的下文中进行详细介绍。
重要的是应当注意到，由于与深度有关的数据显示由通常用于显示时间的模拟显示元件来产生，这就保证了优良的可读性。此外，在所采用的结构中，可以实现显示元件的各位置的相对读取，具有一定的协同作用。实际上，在从潜水到上浮期间，第二显示元件位于将进行的最深减压阶段的深度处，第一显示元件指示瞬时深度。
确定各减压阶段的参数基于各种算法而产生，这些算法可从与人体内气体减压研究有关的大量医学研究中得到。算法的选择对理解本发明或由本领域的技术人员实施本发明来说不太重要，本领域的技术人员可以选择在潜水领域得到广泛认可的最新算法。
例如可以采用基于Haldane模型、Buehlmann模型或它们的一种变型的算法，这些算法将微泡考虑在内，例如Yount’s VPM(变化渗透率模型)或Wienke’s RGBM(下降梯度气泡模型)的模型。
这些算法还允许在潜水期间以连续的方式进行溶解于潜水者体内的气体减压，换句话说，不进行减压阶段但遵守上浮的特定条件。为此，这些算法连续地确定最小压力，从中可推导出与潜水者的生理状态有关的潜水者可进入但不会有危险的最小深度。
因此，无论在根据本发明的表的生产中采用何种算法，潜水者均可通过简单地读取两个显示元件的相对位置来容易地确认他是否处于一个对其健康无危险的深度。潜水者必须认识到，在其上浮期间，第一显示元件的位置必须不能沿逆时针转动方向升高到超过第二显示元件的位置。由于比读取其上设有显示元件的刻度盘上的指示更直观，因此这种读取方式更有利。同样，这种读取方式比显示于一个或两个液晶显示屏幕上的两段不同且必须相关联的信息的读取方式更直观。
通常来说，设置了装置以便以自动的方式从时间工作模式启动潜水工作模式。显然，可以采用手动方式来启动潜水工作模式，例如通过压下一个按钮。
在本发明的一个优选实施例中设置了一种装置，用于控制分针以基本上实时地显示深度，并可控制时针以便显示与潜水有关的信息，尤其是与戴表人或潜水者的安全性有关的信息。
根据本发明的表最好具有第二刻度，其包括至少第一区域，可其与时针一起指示潜水者他的身体正承受到相对于其正常状态来说微小的生理变化，这些变化与进行潜水有关。显然，这一功能在潜水者已经从潜水中上浮到水面时适用，或在潜水者开始潜水且其关于深度和持续时间的历史记录不要求在上浮期间需进行减压阶段时适用。
特别是设置了这样一种装置，其用于将时针定位到附加刻度的第一区域中，以便为戴表人指示在进行此潜水后必须不能超过的海拔高度值，这个值与上述生理变化有关。此外，在潜水期间，时针相对于第一区域端部的位置可允许潜水者在上浮期间在必须进行减压阶段之前大致接近最大的剩余时间。
实际上，假定进行中的潜水是第一次潜水并持续至少约十小时，只要潜水者在深度上不下降到超过几米，他就可以保持潜入几小时，无须在上浮期间考虑减压阶段。设置了装置以测量周围压力并将这些压力测量与时间相关联，通过基于某一算法的计算来从中推导出无须在上浮期间进行减压阶段的所剩下的最大持续时间。
在一个优选变型中，根据本发明的潜水表包括至少一个外部控制件和至少一个液晶显示屏幕，最好是两个。类似地设置了用于控制这些液晶屏幕的装置，以便允许为潜水者指示额外的信息，此信息的性质随工作模式而变化。
还可以执行第三工作模式或历史模式，这可通过操作时间功能的控制件来实现。在历史模式中，设置了装置来促动时针和分针，以便以加快的速度来重现它们在上几次潜水之一中的动作。类似地可在两个液晶显示屏幕上分别显示所达到的最大深度和潜水的总持续时间。
参考各实施例的下述介绍并结合附图，可以更容易地理解本发明，在附图中
图1是处于第一状态下的根据本发明一个优选实施例的潜水表的正视图；图2是处于第二状态下的根据本发明一个优选实施例的潜水表的正视图；图3是处于第三状态下的根据本发明一个优选实施例的潜水表的正视图；图4是根据本发明的潜水表的电子电路的通用示意图；和图5是如上述图所示的实施例的变型的潜水表的正视图。
具体实施例方式
图1到3显示了根据本发明的一个优选实施例的潜水表1，表处于与潜水运动有关的工作模式下，即处于潜水模式下。这些图以时间顺序显示了在同一潜水的不同阶段下的表1的外观。图1对应于潜水的只稍稍进行了一些的阶段，图2对应于此同一潜水的进行了更多的阶段，而图3对应于上浮。
如图1到3所示，表1看起来类似传统类型的表。它具有例如金属类型的外壳2，包括中间部分，后壳通过螺纹接合或摩擦而固定在中间部分上。外壳2包括用于与表带4相连并尤其包括钟表机芯(未示出)的角部3，以及刻度盘5，其上表面被玻璃6封闭，在其周边具有固定的企口7，企口与表身形成一体。外部控制件以标准的方式设置，其形式为三个侧面按钮8，9和10。
为了进行时间的模拟显示，设置了可与刻度盘上的标准时间刻度13协同作用的时针11和分针12。这些指针11和12还用于显示如下述所介绍的其它指示。
此外，表1包括两个液晶屏幕或显示器(LCD)14，15，其优选设置在刻度盘5的透明窗口之下，用于以数字字母形式、甚至是图形形式显示将在下面介绍的各种信息。显然，表可以只设有一个LCD屏幕，并且这一LCD屏幕可覆盖刻度盘5的基本上整个表面。
假设本发明基本上涉及用于提供与潜水运动有关的信息的装置，因此在下面将不详细介绍表的其它功能。无论如何，表可以提供其它的功能，例如计时、报警、指示电池寿命结束、无线式地控制时间的设定，通过无线方式(寻呼)来接收消息，等等。此外，至少设置了照明装置以照亮LCD屏幕14和15以及刻度盘5，这些装置例如可响应于表的控制件8，9或10的其中之一上的操作而被促动。
企口7带有特定的刻度16，其可用于潜水模式以指示深度，最好是从0到70米。应当注意的是，在企口7上的深度0到15米之间设有参考点17，以方便精确地读取这个范围内的深度。
刻度盘还具有附加刻度，其分成三个相邻的区域，并最好以不同的颜色来标识。第一区域18沿顺时针方向在分别对应于50分钟和57分钟的时间刻度位置之间延伸，第二区域19在57分钟和60分钟的位置之间延伸，第三区域20位于60分钟和25分钟的位置之间，60分钟和25分钟的位置分别对应于深度0和15米。
下面将详细地介绍采用这些不同的指示来显示与潜水有关的信息。
表1包括特殊的技术装置，其将在下文中结合图4作简短介绍，这一装置能够为其佩戴者在提供潜水运动体系内至关重要的指示。这些技术装置尤其包括压力传感器21，其可连续地测量表1的周围压力，并将此压力值转换成潜水深度。
在现有技术的大量文献中已经介绍了用于采用压力传感器来进行测量的结构类型及所用的计算，在下面将不再详细这一方面。特别是，可以参考上面提及的美国专利4783772，在其中提供了上述方面的实施例。
同样，这里不再详细公开根据本发明的表1的结构，更具体地说是其机芯方面的结构，因为在现有技术中已经介绍了这种机芯。实际上，作为示例，可以参考欧洲专利No.0589353，其中介绍了模拟电子表的实施例，其时针和分针由独立的电机来控制。特别是，此欧洲专利介绍了如何使用时针和分针来显示小时和分钟以外的信息。
设置了传统的装置来自动地进行工作模式的切换，尤其是在开始潜水时从时间模式切换到第二工作模式，即潜水模式。这些装置允许在潜水者即表1的佩戴者重新露出水面时自动地从潜水模式返回到时间模式。为此，例如可以采用两个欧姆触点(未示出)，各欧姆触点具有位于表1的外壳2之外的一部分，因此，这一外部部分在潜水时将与水接触。因此，这两个触点形成了一个开关，其在表1处于水外时断开并在浸入水中时接通。此开关的接通使得能自动地促动到潜水模式的切换。用于检测表的浸没的另一可能实施例是，在表的玻璃中设置至少一个电极，这样就与玻璃的上表面形成了一个具有可变电容的电容器，从而允许检测玻璃上方水的存在。也可以采用由压力传感器21提供的信号，其可作为上述方式的另选或补充，以便锁定或释放潜水模式。在这种情况下，可以采用表的电子电路以响应于检测到周围压力的增加超过预定值而启动潜水模式。
显然，可以另选或补充的方式来提供用于潜水模式的传统类型的手动促动装置。
由于这些自动的或手动的装置并不构成本发明的核心，因此在本专利中不再对其进行进一步的介绍。
一旦启动潜水模式，与时针11和分针12有关的各功能就显示一定的信息，尤其是关于在从进行中的潜水到上浮期间应进行的可能阶段的信息，以及显示瞬时深度。
因此，当潜水者进入水中时则启动潜水模式，这两个指针11和12分别处于在“第一潜水”的体系中附加刻度的第一区域18的开始位置以及十二点钟的位置，即第一刻度16的开始位置。“第一潜水”应当被理解成在潜水者的身体不会因潜水运动而承受任何生理变化时所进行的潜水。因此，这一表达包括了在距上次潜水为足够长的时间以便潜水者的身体复原之后所进行的潜水。
当潜水者下潜时，分针12开始沿顺时针方向转动，以便相对于第一刻度来指示瞬时深度值，同时时针11沿着顺时针方向朝向附加刻度的第一区域18初始转动。
通常来说，在上浮期间无须进行减压阶段的最大剩余时间开始显示为第一潜水体系中的一个很高的值，这个值在潜水者下降了几米深度时显著地下降。设置了装置以测量和存储作为时间的函数的周围压力，并且控制时针11以使其转动到附加刻度的第二区域19中，以便指示潜水者最大剩余时间在显著地下降。
由时针11相对于附加刻度的第一和第二区域18和19的位置的信息读取对应于最小周围压力的指示，这一压力是潜水者在潜水后可处于其中的不存在任何健康问题的危险的压力。这一指示以不应超过的海拔高度的形式给出，两个连续的刻度对应于500米海拔高度的间隔。应当注意的是，在与对应于2500米海拔高度的刻度相对的位置处设有飞机图案的符号。实际上应当理解，在商务飞行中，飞机乘客的身体承受到与在2000到2500米海拔高度左右处的压力等效的环境压力。
通常来说，不应超过的最大海拔高度和在上浮期间需要进行减压阶段之前的最大剩余时间以或多或少的复杂方式相关。因此无论采用哪种算法来对表编程，当潜水者保持浸没在几米左右的深度之下时，在需要进行减压阶段之前的最大剩余时间逐渐地减少，减少的速度随深度而增大。另一方面，一旦潜水者朝向更浅的深度运动，最大剩余时间就稳定下来，然后增大。
应当注意的是，在不应超过的高度达到零时(在水平海拔高度为零的海中进行潜水的情况下)，剩余时间的值也达到零。因此，有经验的使用者可以估算剩余时间值与时针11相对于第二区域19端部的位置之间的关系。
因此，在图1所示的情况下，潜水者处于14米的深度，这由分针12相对于第一刻度16的位置来指示。在此时，时针11相对第一区域18的位置表示了使用者不能在进行潜水之后立即乘飞机旅行，这是因为他的身体承受了严重的生理变化，并且不应超过的海拔高度为2000米左右。
此外，从图1中可以确定，LCD屏幕14和15可有利地用于为潜水者提供额外的信息。
实际上，在此实施例可以这样的方式来控制屏幕14，使得它可以显示在减压阶段之前最大剩余时间的精确值，即在所示情况下为1小时16分钟。这样，潜水者可通过时针11相对附加刻度的大致位置的第一快速读取来估计他的情况。无论如何，当潜水者希望得到关于此情况的更精确的信息时，与这里的最大剩余时间的精确值一样，这可同时显示于屏幕14上。
类似地，屏幕15用于在正常潜水情况下显示在此进行中的潜水中所逝去的时间，在图1所示的情况下其等于17分钟。
应当注意的是，如果潜水者上浮，就控制时针11使其沿逆时针方向相对第一区域18转动，以便指示不应超过的海拔高度正在逐渐的增加。
当最大剩余时间达到零值时，潜水者在上浮期间就必须进行减压阶段。这种情况显示于图2中。
在图2中，根据本发明的潜水表1指示潜水者他处于35米的深度，并且此进行中的潜水的持续时间增加到33分钟，这些信息分别由分针12和屏幕15来提供。时针11朝向第一刻度16和附加刻度的第三区域20，在此上浮期间需要进行其它的减压阶段，这些阶段中的第一个即最深的阶段那个处于6米的深度。
同样应当注意的是，屏幕14的显示与图1所示的不同。实际上，由于需要进行减压阶段之前的最大剩余时间为零，因此不再需要显示这一时间。为此，屏幕14就显示与在潜水体系的各阶段中令人关注的信息，即将进行的减压阶段的总持续时间。在图2所示的情况中，表1就指示潜水者他所必须进行的减压阶段的总持续时间为25分钟。
显然，根据本发明的潜水表的电子电路应恒定地处理由压力传感器21所传送的数据，以便几乎实时地更新提供给潜水者的信息。
图3显示了与潜水的最后阶段即上浮阶段相对应的情况，尤其是减压阶段的监测。
应当注意的是，在此图中，潜水者处于6米的深度，并且潜水已经持续了54分钟。此外，时针11与分针12一样指向6米的刻度，这表示潜水者正处于6米深度处进行减压阶段的过程中。屏幕15表示在这种情况下，所述减压阶段的持续时间为3分钟。
在减压阶段期间时针11和分针12的重叠有利于根据本发明的潜水表。实际上，由于时针11在上浮期间指示待进行的下一减压阶段的深度并且分针12指示瞬时深度，因此当潜水者必须在他所处的深度处进行减压阶段时，分针12必须重叠在时针11上。因此，潜水者通过快速且简单地读取两个指针11和12的相对位置就可以知道，他是否处于用于执行此阶段的适当深度。类似地可使时针11和分针12具有各自的不同外观，以便提高快速读取时它们之间的区别。例如，可以设想使这两个指针具有不同的颜色。类似地，表的刻度盘5最好具有这样的外观，其可使指针11和12相对于刻度盘具有较大的视觉对比度。
此外，上述有利设置提供了另一优点，即允许潜水者以很高的可读性来得到对其安全性来说至关重要的信息。实际上当他上浮时，在第一减压阶段之前或在两个减压阶段之间，潜水者可通过简单的侧向一瞥来估计时针11和分针12的相对位置，从而对他的状况有所了解。在上浮期间，通过适当的安全测量，沿逆时针方向转动的分针12决不能占据其深度水平比时针11位置所对应的深度水平更低的位置。这种情况表明在上浮期间潜水者未遵守减压阶段，这使得他处于严重的危险之下。
类似地可使附加刻度的三个区域18，19和20分别具有绿色、橙色和红色的不同颜色，以便以此顺序来表明危险性的增加。
显然，可以设置能够促发声音报警以便在未遵守减压阶段时警告潜水者的附加装置，例如在现有技术中关于潜水计算机的介绍。
从图3所示情况开始，将在下文中简短介绍的表的电子电路通过适当的程序来检测潜水者是否正确地进行了6米处的减压阶段，这尤其是通过基于所用减压算法而进行的计算来实现。一旦正确地进行所述阶段，时针11就例如以跳动或连续的方式移动到3米的位置处，并通过适当的转速来为潜水者指示所推荐的上浮速度。实际上在潜水领域中已经知道，在上浮期间，潜水者必须将其上浮速度限制在一个限值之下，通常为每秒10米左右。
类似地，表的电子电路可确认潜水者是否正确地进行了3米处的减压阶段，之后时针11移动到附加刻度的第二区域19的端部，表示潜水者可以完全安全地重新露出水面。
还可将潜水模式设定成在水面处在一定的逝去时间结束时自动地失效，时针11和分针12重新恢复它们在时间模式中的普通功能。
还设置了第三工作模式，其例如可通过压下第一按钮10来从时间模式中启动。在此工作模式中，分针12以模拟的方式显示出在上次潜水中所达到的最大深度，同时屏幕14以数字方式显示出此最大深度，而屏幕15显示出上次潜水的总持续时间。
另外，在第三工作模式中，或通常响应于在时间模式中按钮8到10之一上的动作，时针11可为潜水者提供了关于由潜水运动所引起的他的身体可能承受的一定生理变化的信息。在上次潜水发生于最近的情况下，这种变化仍然存在，时针11仍处于朝向附加刻度的第一区域18或第二区域19，从而显示出因这些变化的原因潜水者必须不能超过的海拔高度。这一指示在潜水者于潜水不久之后要乘飞机旅行的情况下尤其令人关注。实际上，如果上述变化未充分地减小的话，在飞机旅行期间潜水者身体所承受的压力下降就会引起减压病。因此，第一区域18内的飞机符号用于提醒潜水者此危险的存在。因此，也可以在LCD屏幕14，15的至少一个上显示在生理变化仍旧显著时能乘飞机旅行之前的剩余时间。一旦此变化重新成为可忽略的，时针11就位于与第一区域18的开始处相对，以便指示潜水者不存在任何危险。在这种情况下，可以在LCD屏幕14，15的至少一个上提供显示，以便提示表的使用者他可以再次乘飞机旅行。
可以自动地或通过释放第一按钮10上的压力来回到时间模式。
另一方面，可以设置用于存储第一潜水的参数的装置，例如在第一压力之后的较短时间内的作用在第一按钮10上的第二压力可启动附加工作模式，即历史模式。类似地，可以使表1的电子电路包括足够的内存，例如用于存储上五次或十次潜水的日志或参数。在这种情况下，可在按钮8到10之一上施加较长时间的压力，使其从时间模式切换到上几次潜水的参数的历史模式，通过在同一按钮上施加短暂但连续的压力来选择所需的那次潜水，回到时间模式最好应自动地或通过在按钮上再次施加较长时间的压力来实现。在这种情况下，在选择时最好启动LCD屏幕14，15，以便显示所选潜水的标识的数据，例如其开始的日期和时间。同时，可以控制分针和时针以分别显示例如在所选潜水期间所达到的最大深度和所述潜水的持续时间。
显然，本领域的技术人员可以根据他想在本发明的表中进行的控制序列来对表进行编程，例如在一个或多个控制件上进行连续或组合式的操作。
为了执行此历史模式，设置了装置以控制时针11和分针12，使得它们可以加快的速度重现它们各自在上次潜水中所显示的情况。这样就例如可以对表的电子电路进行编程，以便在历史模式中的一秒内重现上次潜水中的一分钟。
历史模式在安全性方面令人关注，这是因为它允许快速地看到上次潜水的简要情况，包括对在发生潜水事故后被召来的医生非常重要的信息。通常来说，通过从潜水计算机中将数据传送到可能为个人计算机的读取和处理终端，医生就可以看到潜水的简要情况。与现有技术中的装置相比，根据本发明的历史模式提供了可快速访问这些信息的优点。
此外，上文中公开的关于本发明潜水表1的可读性的优点可类似地应用到历史模式中。通过以加快的速度观察时针11和分针12的位移，就可以非常容易地浏览上次潜水的简要情况。通过观察尤其是在上浮阶段中的时针11和分针12的相对位置，就可以非常容易地看到可能未遵守的减压阶段，原因如上所述。
另一方面，可以类似地根据所重现的潜水的持续时间和深度的各个值来调节时间和深度的刻度。例如，这种设置允许以良好的可读性来显示与无须使用呼吸装置的潜水有关的参数。在无须使用呼吸装置的潜水的情况下，可以对本发明的表进行编程，以便实时地进行显示，并且1米的深度差由刻度盘上十分钟的差异来表示。显然，在这里只是出于说明的目的而给出这些值，本领域的技术人员可以毫无困难地对它们进行修改。
显然，在历史模式下可在LCD屏幕14和15上提供其它的信息，例如在相应潜水中所达到的最大深度，或者在相应潜水中发生的任何报警的具体情况。
图4是根据本发明的潜水表1的电子电路的通用结构的示意图。
通常来说，表的电子电路尤其包括集成电路22，其包括能够操作表1的传统时间功能的控制电路23，为此，控制电路23包括用于时间分隔的电路，其尤其与可提供时基的谐振器24相连。从此时基中并通过控制电路23可产生时间信息，尤其用于保证时间模式的功能和专用于潜水模式的功能。
此外，控制电路23接收由压力传感器21所产生的信号，压力传感器21可产生表示了周围压力的模拟电信号。这些信号通过模数转换器25，然后以数字信号的形式供应到控制电路23的输入端。
压力传感器21是传统类型的压力传感器，本领域的技术人员可以毫无困难地选择一种适用于实施本发明的压力传感器。
集成电路22还包括存储区域，尤其是最好为非逸失性的第一存储区域26，其含有允许控制电路23基于减压算法来进行与潜水模式有关的计算的程序。可再编程的非逸失性存储器(例如FLASH或EEPROM)选择成允许日后根据所采用的减压算法来对计算程序进行修改。在一个优选方式中，集成电路22包括同样是非逸失性的至少第二存储区域27，其中周期性地存储了测量和控制电路23所进行的计算的结果。此第二存储区域27尤其设置用于存储深度测量和与上次潜水有关的相应的时间测量，这根据具体情况而定。因此，这一信息供控制电路23使用，尤其在表处于历史模式时。
控制电路23可以从各个输入信号中连续地确定潜水者的与潜水运动相关的情况和状态。为此，它尤其是例如在时间模式下每五分钟进行一次压力测量，并在潜水模式下每两秒进行一次压力测量。从所有这些周期性测量中并根据存储在第一存储区域26中的程序，控制电路23可确定潜水者的生理状态，即与他的健康有关的一定数量的参数，尤其是例如溶解于体内的氮的残余率、所形成的微泡的数量、对应于局部升高压力下的氧吸收测量的CNS％，以及会导致组织多氧的超过量。
本领域的技术人员可以毫无困难地对控制电路23进行编程，以允许通过至少一个LCD屏幕14，15来显示这些相关参数，当其相关功能支持时这种显示可以是自动的，或通过一个或多个按钮8到10上的一个或多个连续或组合式操作来控制。
减压算法最好以计算机程序的形式存储在第一存储区域26中。其基于测量和/或计算信息的使用允许控制电路23计算在此进行中的潜水中潜水者于上浮期间必须进行减压阶段之前的最大剩余时间，以及不能超过的海拔高度。控制电路23然后发送适当的信号给双向驱动装置如双向电机的控制电路28，使得时针11朝向附加刻度的两个区域18和19来显示不应超过的高度。类似地，控制电路发送适当的信号给LCD屏幕14和15的控制电路29，使得LCD屏幕14例如和根据图1来显示在上浮期间必须进行减压阶段之前的最大剩余时间。此外，控制电路23产生用于双向电机的控制电路28的适当信号，使得分针12朝向设置于表的企口7处的第一刻度16而显示瞬时深度。由于压力传感器21以周期性地方式持续地测量戴表人在潜水中或水面处的周围压力，因此提供到控制电路23中以根据减压算法进行计算的数据足以保证结果具有令人满意的精度。这就将在较近时间内执行的潜水类似地考虑在内，以便评估潜水人的生理状态。类似地，如果戴表人来到高于海平面的某一海拔高度以便在湖中潜水，他就会受到较低的周围压力，并处于逐渐降低的饱和阶段。因此，在第一情况下，根据本发明的表就将他的未完全适应周围压力的生理状态和初始状态一起考虑在内，这是因为在此短暂上浮期间由压力传感器21所进行的测量同样结合在表的程序使用中，此算法将这些参数考虑在内。
为此，根据本发明的潜水表通过它的设计实现了另一优点。实际上，通过在潜水计算机中不常见的考虑周到的外观，本发明的表可以在任何情况下佩戴，因此是永久性的。因此，由于戴表人一直戴着表且不会影响美观，他就不需要为下一次潜水而戴表，以便保证潜水前的压力监测。
控制电路23从这样恢复的信息或数据中计算潜水者根据其生理状态所能承受的最小压力。当此压力小于进行潜水的水面的表面压力时，控制电路23确定在需要进行减压阶段之前的最大剩余时间的最大值。
在相反的情况下，当潜水者所能承受的最小压力大于此表面压力时，根据当前通常使用的减压算法，潜水者必须在其上浮期间进行至少一个减压阶段。因此，可以根据所用的算法通过控制电路23来计算这些减压阶段的参数，即其各自的深度和持续时间，并由时针11如上所述地显示出来。
此外，表的电子电路包括用于检测使用者对按钮8到10的促动的传统装置，这里不再详细地介绍。
另一方面，应当注意的是，在实际中每次潜水通常必须包括一个阶段，称为舒适或安全阶段，其为几米、通常是5米的深度以及几分钟、通常为3分钟的时间，即使在不存在与减压现象有关的危险时也是如此。
根据一个优选实施例，存储在存储区域26中的程序包括设置用于缺省实施此安全阶段的部分，其通过控制电路23和控制电路28来指示潜水者他何时进行上浮，并通过时针11来指示潜水者在重新露出水面之前应停在一个预定的深度处一段预定的时间。
由于不构成本发明的核心，因此根据本发明的潜水表1的电子电路的结构不再详细介绍。此外，在现有技术的文献中存在大量的实施例，本领域的技术人员可以毫无困难地得到这些资料。
通过使用第三模拟显示元件、最好是第三指针，就可以实现上述表的一个优选变型的实施例。这种结构的一个可能的实施例显示于图5中，其中可以控制指针30以在时间模式中指示秒，这是它的一个例子。因此，此第三指针30的存在可有利地用于在潜水模式中为戴表人提供另外的指示。
在潜水模式中，例如可以控制第三指针30，以使它可指示潜水者不能超过的深度，这可从上述CNS％中计算出来。因此在任何时候，指示瞬时深度的分针12必须处于时针11和秒针30之间。可以另选或补充的方式使指针30在潜水者从潜水中开始上浮时相对于第一刻度16来指示上浮速度，以使他不会超过所推荐的上浮速度。
可以类似地设置这样一个有利变型的实施例，其中指针30为潜水者指示关于进行中的潜水的独立性(autonomy)。此变型的实施例相对于上述实施例来说需要增设另外的结构件，其余结构相同。因此，在图4中显示了另外的技术元件。
特别是，可以设置用于测量潜水氧气筒的气体压力的装置，以便尤其计算相应的独立性，并通过LCD屏幕14，15中的一个将其显示出来。这些装置均为传统的类型，例如在美国专利No.4882678有介绍。尤其是可以采用压电传感器31(图4)，其与氧气筒的出口相连以便测量其压力，并可传送模拟输出信号，此信号由模数转换器32进行处理，然后提供到电子电路(未示出)的输入端。例如，可将后者设置成无线调制和传输电路，以便与表中的接收电路(未示出)进行通信，并将所接收到的信号提供给控制电路23。在美国专利No.4949072中介绍了用于潜水者的电子装置中的发射-接收系统。本领域的技术人员可以参考上述这两项专利，以便得到这些技术的实施细节，在本发明的范围内将不再介绍这些技术。
用作存储在存储区域26中的计算程序的基础的算法最好包括了几乎实时地获取潜水者氧气筒中的气体压力，以便计算独立性。显然，也可采用尤其专用于独立性计算的其它算法。
控制电路23通过此算法来处理表示了氧气筒中的气体压力的信号，并从中推导出与剩余潜水时间相关的氧气筒独立性。
本发明的另一优点来自于剩余潜水时间并不由表直接显示。实际上，控制电路23一直根据此算法计算戴表人可以达到的最大深度，这取决于剩余潜水时间。这一计算应将潜水者的生理状态考虑在内，即尤其是进行中的潜水的参数和他在上浮期间必须遵守的可能减压阶段的各持续时间。此外，最好在剩余潜水时间的计算中提供安全系数，以便包容使用者未注意到的时间。例如，在氧气筒的气体压力中可采用10％的安全系数，换句话说，可以从潜水期间所进行的测量中系统性地减去气体压力的初始值的10％。
控制电路23从所得到的气体压力的测量中产生适用于电机控制电路28的信号，在此变型中电路28控制第三双向电机以控制秒指针30，以便与第一刻度16一起指示潜水者可达到的最大深度。
因此可以得到一种新颖的协同效果，这是因为潜水者知道在潜水过程中，指示其深度的分针12必须位于指示潜水者因减压原因必须上浮的最小深度的时针11和指示因呼吸气体的独立性原因而可达到的最大深度的秒针30之间。换句话说，可以认为在下潜期间分针12必须不能超过秒针30，而在上浮期间分针12必须不能超过时针11。因此，这同样属于相同的容易读取性，在此变型中这可通过比较三个指针的相对位置来实现，就像只设有两个指针一样。
可以类似地设置成由控制电路23经控制电路29来控制LCD屏幕14或15中的一个，以便缺省显示或响应于按钮8到10之一上的动作来显示剩余潜水时间的值。这种情况显示于图5中，剩余时间的显示由LCD屏幕15产生。
在根据上述任一变型所述的表中，可以采用能够执行一项或多项报警功能的装置，这尤其可通过设置由控制电路23控制的音频发射器如压电元件33(图4)来实现。然后可以设置不同的工作频率或信号序列以指示各个不同的情况，例如超过最大可达深度、超过上浮期间的最小深度，或者是上浮速度太快。
上述介绍对应于本发明的优选实施例，并且在任何情况下均不应被视为限制了本发明，这是因为这些介绍只是具体地涉及表的所述结构、所述功能、所用的控制件和LCD屏幕的性质和数量、所用颜色甚至是刻度的设置。特别是可以构思出多种变型，其中根据本发明的潜水表可包括另外的功能部件，如罗盘或温度计。类似地，本发明并不限于所介绍的工作模式和用于各自促动的装置，这些参数可通过控制电路的适当程序来修改。本领域的技术人员可以毫无困难地将根据本发明的表修改成符合他自己的要求。
权利要求
1.一种电子潜水表(1)，其包括有密封外壳(2)，所述密封外壳(2)包括安装在刻度盘(5)之下的钟表机芯，所述表包括至少第一刻度(16)，所述钟表机芯包括电子电路(22)，其能够产生用于电机装置的时间信号，所述电机装置可至少分别控制第一模拟显示元件(12)和第二模拟显示元件(11)，所述显示元件设置在所述刻度盘(5)之上，以便在第一时间工作模式下显示当前时间，所述表还包括压力传感器(21)，其能够产生表示了周围压力的电信号，并为所述电子电路(22)提供所述信号，所述潜水表至少具有第二工作模式或潜水模式，其中提供了与潜水运动有关的数据显示，其特征在于，所述第一刻度(16)尤其用于指示深度，所述电子电路(22)包括可在所述潜水模式中控制所述第一显示元件(12)的第一装置，以便与所述第一刻度(16)一起指示所述深度，所述电子电路还包括第二装置，其能够通过基本上连续的减压算法的计算来几乎连续地确定在从潜水到上浮期间戴表人不应超过的最小深度，并控制所述第二显示元件(11)，以与所述第一刻度(16)一起基本上实时地指示所述不应超过的深度。
2.根据权利要求1所述的表，其特征在于，所述第二装置还能够确定不连续的减压参数，其包括从所述算法中计算出的在从潜水到上浮期间应当进行的至少一个阶段，尤其是由其深度和持续时间所确定的阶段，并能够在所述潜水模式中顺序地控制所述第二显示元件(11)，以便在第一情况下与所述第一刻度(16)一起指示在所述上浮期间应当进行的阶段的深度，并且在第二情况下指示潜水者可重新露出水面。
3.根据权利要求2所述的潜水表(1)，其特征在于，所述电子电路(22)包括集成电路，其尤其包括时基，并能够尤其从由所述压力传感器(21)所产生的信号中确定所述应当进行的减压阶段的各自深度和持续时间，所述集成电路还能够在瞬时深度达到并保持在等于确定用于一个所述阶段的深度的值时进行时间间隔的测量，并且控制所述第二显示元件(11)，以便在所执行的时间间隔测量已达到至少等于确定用于所述阶段的持续时间的值时指示下一阶段的深度。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的潜水表(1)，其特征在于，所述表包括附加刻度，其至少包括第一区域(18)，所述第一区域(18)可与所述第二显示元件(11)一起指示所述表(1)的佩戴者他的身体由于潜水运动而承受到相对于其正常状态的生理变化。
5.根据权利要求4所述的潜水表(1)，其特征在于，所述第一刻度包括第二区域(19)，其最好具有与所述第一区域(18)不同的视觉外观，所述第二装置能够控制所述第二显示元件(11)，以便与所述第二区域(19)一起进一步指示戴表人他的身体承受到与潜水运动相关的显著生理变化。
6.根据权利要求5所述的潜水表(1)，其特征在于，所述第一和第二区域(18，19)在顶部的角开口为至少15度、最好为30度的扇形区域上延伸，所述电子电路(22)包括另外的装置以在所述潜水模式中控制所述第二显示元件(11)，从而与处于所述第一和第二区域(18，19)中的刻度一起指示不应超过的海拔高度，所述海拔高度取决于戴表人身体所承受到的所述生理变化。
7.根据上述权利要求中任一项所述的潜水表(1)，其特征在于，所述表包括至少一个控制件(8，9，10)，其运动由所述电子电路(22)来检测，所述电子电路(22)能够在所述潜水模式中控制至少所述第一显示元件(12)，以便响应于所述控制件(8，9，10)上的动作来指示进行中的潜水期间所达到的最大深度。
8.根据上述权利要求中任一项所述的潜水表(1)，其特征在于，所述电子电路(22)能够控制所述第二显示元件(11)，以便与所述第一刻度(16)一起指示在所述上浮期间具有预定持续时间和深度的至少一个阶段。
9.根据上述权利要求中任一项所述的潜水表(1)，其特征在于，设置了装置以检测潜水的开始并自动地启动所述潜水模式。
10.根据上述权利要求中任一项所述的潜水表(1)，其特征在于，所述第一和第二模拟显示元件分别是分针(12)和时针(11)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的潜水表(1)，其特征在于，所述表包括另外的装置，其能够控制至少第一液晶屏幕(14)，以便尤其显示与潜水运动有关的至少第一段信息，所述信息与由所述第一显示元件(12)和所述第二显示元件(11)所提供的信息形成补充。
12.根据权利要求11所述的潜水表(1)，其特征在于，所述另外的装置还可控制至少第二液晶屏幕(15)，以便显示与潜水运动有关的至少第二段信息，所述信息与由所述第一显示元件(12)和所述第二显示元件(11)所提供的信息形成补充。
13.根据上述权利要求中任一项所述的潜水表(1)，其特征在于，当所述表包括至少一个控制件(8，9，10)时，提供了装置以响应于所述控制件(8)上的第一动作而从所述时间工作模式中启动另外的工作模式或历史模式，其中各所述显示元件(11，12)再现其在上一次潜水中的动作，并且时间和深度的刻度适应于所述潜水的参数。
14.根据权利要求13所述的潜水表(1)，其特征在于，所述电子电路能够存储至少上两次潜水的参数，以便响应于一个控制件(8，9，10)上的至少第一操作来选择所述上次潜水之一的参数，并响应于一个控制件(8，9，10)上的至少第二操作来启动所述相应的历史模式。
15.根据权利要求14且基于权利要求11或12所述的潜水表(1)，其特征在于，所述电子电路(22)能够控制至少一个液晶屏幕(14，15)，以便至少显示已经选择用于所述历史模式的所述上次潜水的标识数据。
16.根据权利要求15所述的潜水表(1)，其特征在于，所述电子电路(22)能够控制至少一个液晶屏幕(14，15)，以便显示与潜水运动有关的其它信息，所述信息与由所述历史模式中的所述显示元件(11，12)所指示的信息形成补充。
17.根据上述权利要求中任一项所述的潜水表(1)，其特征在于，所述表包括第三模拟显示元件(30)，所述表的电子电路能够控制所述第三显示元件，以便在所述潜水模式中相对所述第一刻度(16)来指示与深度有关的信息，所述信息与由所述第一和第二模拟显示元件(11，12)所指示的信息形成补充。
18.根据权利要求17所述的潜水表(1)，其特征在于，所述表还包括用于测量戴表人的氧气筒中的气压的装置，所述电子电路能够尤其是从所述气压测量中基本上实时地计算剩余独立性，并从中推导出戴表人不应超过的深度值，所述电子电路能够控制所述第三显示元件(30)，以便相对于所述第一刻度(16)来指示所述不应超过的深度的值。
19.根据权利要求17或18所述的潜水表(1)，其特征在于，所述第三显示元件(30)在时间模式中指示秒。
20.一种在带有模拟显示的电子潜水表上显示在从潜水到上浮期间应进行的减压阶段的方法，所述表包括有具有安装在刻度盘(5)之下的钟表机芯的密封外壳(2)以及尤其用于指示深度的至少第一刻度(16)，所述钟表机芯包括电子电路(22)，其包括时基并能够产生用于电机装置的时间信号，所述电机装置可至少分别控制第一模拟显示元件(12)和第二模拟显示元件(11)，所述显示元件设置在所述刻度盘(5)之上，以便在第一时间工作模式下显示当前时间，所述表还包括压力传感器(21)，其能够产生表示了周围压力的电信号，并为所述电子电路(22)提供所述电信号，所述电子电路还包括存储装置(26，27)，其中尤其存储了基于减压算法而得到的并能够至少确定至少一个减压阶段的持续时间和深度的计算机程序，所述电子电路(22)还能够处理由所述压力传感器(21)所产生的信号，以便确认是否遵守了在上浮期间应当进行的所述阶段，所述潜水表包括至少第二工作模式或潜水模式，其中可提供与潜水运动有关的数据显示，所述处理尤其包括下述步骤a)在表示潜水时处理与所述时间信号有关的所述压力传感器(21)所产生的信号，b)将所述处理的结果发送给所述存储装置(26，27)，c)基本上实时地控制所述第一显示元件(12)，以便相对于所述第一刻度(16)来指示深度，d)在通过所用算法的所述处理的结果需要时，确定在上浮期间应当进行的至少一个阶段，尤其是由其深度和持续时间所确定的阶段，e)控制所述第二显示元件(11)，以便使其朝向所述第一刻度(16)的指示并处于与将进行的第一阶段的深度相对应的位置，f)当所述处理的结果表示所述阶段已被正确地执行时控制所述所述第二显示元件(11)，以便使其在重新起动步骤f)之前仍处于将进行至少一个阶段的情况下位于朝向下一阶段的深度指示的位置，或者使其位于朝向处于所述刻度盘(5)上的附加刻度(18，19)的位置，指示所述潜水表的佩戴者如果所述已确认的阶段是将进行的最后一个阶段的话，那么他可以重新露出水面。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述潜水表还包括至少一个液晶屏幕(14，15)时，在步骤e)中，所述屏幕还显示出正在进行的阶段的剩余时间，所述时间根据所述处理的结果而基本上实时地显示出来。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，当通过所用算法的所述处理的结果未确定在上浮期间应当进行的减压阶段时，则通过重新启动如权利要求20所述的步骤e)或步骤f)来显示称为舒适阶段的阶段，其持续时间和深度具有各自的预定值。
全文摘要
介绍了一种带有模拟显示的电子潜水表(1)，包括时针(11)和分针(12)各自的双向驱动装置。表具有潜水工作模式，其中类似地使用当前时间的显示指针以显示与潜水有关的数据。更具体地说，采用时针(11)来显示对戴表人至关重要的信息，即他的身体未承受生理变化，这些变化对他来说足够明显，从而需要在上浮期间进行减压阶段，或者是如果需要的话可以显示这些阶段的参数。还设有液晶屏幕(14，15)以显示补充信息。
文档编号G04G99/00GK1490685SQ03157978
公开日2004年4月21日 申请日期2003年9月3日 优先权日2002年9月4日
发明者C·格尔米奎特, C 格尔米奎特, J·-J·波恩, げǘ, V·伯塞斯 申请人:阿苏拉布股份有限公司