专利名称：用于模拟显示由传感器测量的至少一个变量的历史记录的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子装置，包括壳体，该壳体优选容纳手表机心，其中在该手表机心上安装表盘，该手表机心包括能够产生发送到电机装置的时间信号的电子电路，该电机装置控制至少两个模拟显示部件。该模拟显示部件设置在表盘上方，用于在称为时间模式的第一操作模式中显示当前时间，该装置还包括存储装置、用于测量物理量的传感器以及处理装置，该处理装置用于在装置的第二操作模式中获取和存储该物理量随时间变化的值。
更具体而言，本发明特别涉及一种手表，该手表具有模拟型显示装置并且包括传感器，该传感器用于测量例如压力或者温度的物理量。由传感器进行的测量从而能够用于告知佩戴手表者某些环境相关条件，例如在进行运动时证明这种告知是需要的。
本发明还涉及一种用于显示在上述类型的装置中实施的显示历史记录的方法。
参考2002年9月4日提交的欧洲专利申请02078630.7，其申请人为Asulab S.A，标题为“Montre électronique de plongée affichageanalogique”，该申请人主动将权利要求的范围限定为排除用于实施潜水的装置的一个特定实施例，并且据此，在一个特定操作模式中，第一显示部件显示关于在必须停止减压之前的持续时间的信息，而第二显示部件显示深度信息。
背景技术：
这种类型的手表或便携式装置是现有技术中公知的，不同之处在于，一般来说，后者具有数字型显示装置。例如，人们可能会提到多种潜水手表或计算机，该计算机可以从市场上购买并且具有显示深度或者其他信息的数字显示装置。同样，人们可能会提到多种可以从市场上购买并且具有测高计功能的手表，其显示装置通常为数字式的。
相当一部分这类产品具有存储传感器测量的测量值的存储功能，并且还很可能具有随后编辑存储值的功能。
然而，这些便携式电子装置的使用者通常需要通过个人计算机来访问存储值，其中所述数值已经被预先传输到该个人计算机中。实际上，使用者并不能直接在该便携式装置上数字显示存储值。此外，图形显示也不易实现，因为用于使得图形显示清晰可读所需的尺寸与制造这种便携式电子装置的空间常规要求相冲突。
发明内容
本发明的第一个目的是，提供一种用于显示利用传感器预先测量的测量结果的便携式电子装置，从而克服现有技术的上述缺陷。
本发明的另一个目的是，提供一种便携式电子装置，其能够提供直观显示，并且可以让使用者通过快速而又易读的方式来获取除时间之外的某些信息。
因此，本发明提供一种上述类型的便携式电子装置，其特征在于，它具有第三操作模式，称为历史模式，该历史模式显示物理量随时间变化的情况。因此，至少第一模拟显示部件能够相对于装置的合适刻度显示变量值，所述变量值的变化和物理量变化相关。
应当注意，本发明涉及一种在如下条件下的类型的装置如果传感器是压力传感器，当第二模拟显示部件用于表示深度相关信息时，则变量不指示在需要停止减压之前的持续时间，该物理量用于水下潜水。
本发明还涉及一种用于显示上述类型装置上的历史记录的方法。
根据测量的性质，根据本发明的历史模式不仅仅是为了好玩，而且从佩戴装置者的安全角度看也是有利的。
实际上，根据特定实施例，该电子装置可以包括用于显示其佩戴者的海拔的压力传感器。在这种情况下，例如在步行登山时，可以随时间存储海拔值。因此，佩戴该装置者能够直接在该装置上即时看到他步行走过的海拔分布。根据本发明的优选实施例，该装置包括用于指示时间的指针，其中至少一个指针还用于指示历史模式中海拔随时间的变化情况。因此，使用者能够直观的、方便的读取步行走过的海拔分布。当然，第二指针可以仍然保持在历史模式，或者可选地保持重叠在第一指针上面，或者更普通的情况是相对于表盘而指示经过的时间。
根据也采用压力传感器的另一个特定实施例，该装置能够制成潜水手表的形式。在这种情况下，在历史模式中，指针可以用于指示前一次潜水中的深度值以及深度随时间的变化值，而第二指针指示从潜水开始到给定时刻经过的时间。根据该实施例的装置的优点在于，其超越纯粹好玩的范畴。实际上，历史模式主要是从安全角度考虑，因为它显示的是在出现意外情况时最后一次潜水的分布。
当然，根据本发明的装置不限于仅使用压力传感器。通过使用例如温度传感器或者磁场传感器进行测量，仍然能够有利的利用该历史模式。
此外，可以提供若干可选实施例，例如在获取测量值时进行具体显示、在历史模式中根据测量极值采用显示刻度、自动或者手动启动获取模式、采用专用于一系列特定测量的多个存储区、或者在表盘上设置至少一个液晶显示器来进行模拟显示。
参照附图，通过阅读下面的详细描述，将能够更加清楚的理解本发明的其他特征和优点，其中图1示出根据本发明的第一实施例的便携式电子装置的正视图；图2示出图1所示的指示器装置的电子电路的总示意图；图3a示出根据本发明的第二实施例的便携式电子装置的正视图，其类似于图1；
图3b示出根据第二实施例的变型的便携式电子装置的正视图，其类似于图3a；图4示出根据本发明的第三实施例的便携式电子装置的正视图，其类似于图1；图5示出根据本发明的第四实施例的便携式电子装置的正视图，其类似于图1。
具体实施例方式
图1示出根据本发明的便携式电子装置的第一优选实施例，其是潜水手表的形式，无论从结构的角度还是从操作的角度看，这种潜水手表都是非常简单的。手表1具有常规手表类型的外观。它包括壳体2，该壳体例如可以是具有模制塑料背盖中间部件的类型，包括用于连接到表带或者腕带(未示出)的角突部3，以及尤其包括手表机心(未示出)，以及表盘4，其顶部表面由表面玻璃5封闭，所述表面玻璃5的周缘接合固定玻璃框6。手表1还包括单个控制部件7，也就是表冠，其除了常规旋转用途之外，还能够特别用作按钮。
玻璃框6具有第一分钟刻度，从第一个5分钟指示到最后一个60分钟指示，其中在两个连续刻度之间具有5分钟的间隔。
表盘4承载第二圆形刻度，其单位为米，并且再分成两个区域。第一区8沿顺时针方向从35分钟刻度的位置延伸到55分钟刻度的位置。第二区9沿顺时针方向从第一区8的末尾处延伸到25分钟刻度的位置。第一和第二区8和9具有不同的各自颜色，第一区8的刻度间距为第二区9的刻度间距的两倍。
手表1还包括两个指针，分别是小时指针10和分钟指针11。应当注意，分钟指针11的颜色和固定玻璃框6相同。
表盘4还带有附加指示，例如，特别是设置在表盘周缘的单词“持续时间”12，以及直接设置在第二刻度内部的词“深度”13。这些附加指示12和13因此实际上是本发明的手表的唯一可视标志，其能够告知观看者本发明具有常规手表没有的附加功能。
实际上，手表1包括特定技术装置，这在后面将参照图2来进行简要描述，这使得它可以提供与潜水相关的特定指示。这些技术装置特别包括压力传感器，该压力传感器用于在每个时刻测量手表外面的环境的压力，然后将该压力转换成潜水环境中的深度。这些技术已经在现有技术中的许多资料中得以描述，在下面也就不再详细描述。
因此，通过对根据本发明的手表的电子电路进行合适的编程，可以提供第一操作模式或者时间模式，其中由小时和分钟指针执行常规功能。此外，表冠7具有两个稳定位置和一个不稳定位置，第一稳定位置是表冠不执行任何功能的静止位置。通过常规方式，第二稳定位置是相对于静止位置的拔出位置，其中表冠通过旋转能够调节两个指针10和11的时间指示。该不稳定位置通过表冠上沿手表的壳体2的方向的压力来实现，设置弹簧(未示出)以使得压力停止时能够回到静止位置，如同按钮。对表冠7每次施加压力都会操作手表，以改变当前显示以及显示信息，其性质依赖于施加压力时手表1的状态。
设置常规装置用于操作模式的自动变化，特别是用于在潜水开始时从时间模式变化为第二操作模式即潜水模式。当佩戴手表的潜水者重新浮出水面时，这些装置还可以从潜水模式自动回到时间模式。为此，可以例如使用两个欧姆触点(未示出)，每个欧姆触点具有位于手表1的壳体2外部的部分，其中该外部部分在潜水期间则会接触到水。这两个触点因此形成开关，当手表1在水外时则打开，当它浸入水中时则关闭。自动关闭该开关则会启动进入潜水模式。
当然，如前所述，还可以另外提供用于启动潜水模式的手动装置或者将该手动装置作为前述自动启动装置的替代物。特别是，还可以另外提供控制部件来实现该功能。
由于这些装置属于现有技术的状态的一部分，所以在本专利申请中将不进一步加以描述，在本专利申请的范围内，它们不构成本发明的核心内容，本领域技术人员在实现它们时也不会碰到任何特别的困难。
一旦已经启动潜水模式，则分别与小时指针10和分钟指针11相关的功能是即时深度显示和从当前潜水开始经过的时间显示。
因此，当潜水者进入水中时，就会启动潜水模式，这两个指针10和11分别位于面对由玻璃框6承载的35分钟指示的位置和12点钟的位置，该12点钟的位置换言之就是相对60分钟指示的位置。当潜水者向下潜水时，小时指针10开始顺时针旋转，从而相对于第二刻度8和9指示即时深度值。同时，分钟指针11开始匀速旋转，从而相对于玻璃框6承载的第一刻度指示从潜水开始经过的时间。
应当注意，深度指示的易读性是直观的，因为小时指针10靠近表盘上的第二刻度。此外，由于分钟指针11和玻璃框6的颜色相同，所以这便于指针和对应刻度之间的直观关联。
将注意到根据本发明的潜水手表1的优异的易读性，这是因为，显示是简约的，仅仅采用数世纪以来人们普遍采用的结构，也就是模拟显示系统，其优选采用指针，但是也可以考虑采用具有标志的旋转盘。因此，当潜水者查看手表时，潜水者仅需非常少的时间就可以确定他当前潜水的状况。实际上，读取数分钟中经历的时间是直观的，因为这类似于在时间模式读取分钟。
在潜水手表1中还提供附加功能，并且这些附加功能可以通过表冠7来实现。通过非限制性示例来给出与历史模式无关的这些可获功能的性质以及获得这些功能的方式。
能够提供这样的装置，用于响应于潜水模式的表冠7上的压力来控制小时和分钟指针10和11，以使得它们分别显示当前潜水期间到达的最大深度以及经过的潜水时间。然后在数秒的时间间隔之后可以自动回到潜水模式。也可以通过再次对表冠7施加压力来回到潜水模式。
此外，还可以提供附加装置，用于响应于在时间模式下在表冠7上施加的压力来控制小时和分钟指针10和11，以使得它们分别显示在最后一次潜水期间到达的最大深度以及经过的总时间。然后自动回到时间模式，或者通过再次对表冠7施加压力而回到时间模式。同样，手表1的电子电路可以包括足够多的存储区来存储参数，即例如最后五次潜水的总时间和最大深度。在这种情况下，在时间模式对表冠7长时间施加压力会导致进入显示最后一次潜水的参数的模式，通过对表冠7连续短时间施加压力而选择潜水，优选自动地或者通过再次对表冠7长时间施加压力来实现回到时间模式。在后一种情况下，还可以提供用于控制指针10和11的装置，以使得它们经过数秒级的预定时间段相对于第二刻度8重叠，从而指示潜水次数，其中潜水参数在该预定时间段之后自动显示。
根据本发明，潜水手表1包括第三操作模式，称为历史模式，其通过对表冠7的进一步作用来启动。可以通过任何方法对手表进行编程，使得该启动例如响应于在最后一次潜水参数显示模式下再次长时间施加压力而发生，或者响应于在时间模式下两次施加压力而发生。通常，手表在历史显示结束之后自动回到时间模式。然而，当然也可以通过补充方式对表冠7进行手动操作，以在该历史显示结束之前强行回到时间模式。
为了实现历史模式，提供用于控制小时和分钟指针10和11的装置，以使得它们分别再现在之前选定潜水期间发生过的动作。
还可以提供历史模式的若干可选实施方式。由于潜水会持续几十分钟，所以优选控制指针10和11，以使得它们以比测量获取速度更快的速度再现它们各自的动作。本领域技术人员能够限定适于需要的加速参数，以及相应地对手表的电子电路进行编程，这些都不会脱离本发明的范围。例如，可以将要显示的总潜水时间除以60，以使得十分钟的潜水再现为历史模式中的十秒的潜水。
从再现速度角度出发的历史模式的优选可选实施方式包括在由手表制造商预定的时间窗中再现整个潜水过程，不管其时间长度为多少。该时间窗能够利用固定长度或者包含在两个极值之间的可变长度来限定。例如，历史长度可以固定在30秒，然后指针10和11的移动适于将潜水的实际长度减小为30秒。此外，还可以将历史长度设置在15至30秒之间，尤其是作为将再现的潜水实际长度的函数。
在被制成潜水手表形式的装置情况下，还应当提供不同于配戴水肺的潜水的运动类型，也就是配戴呼吸管的潜水。配戴呼吸管的潜水的装置持续时间是数分钟级的，因此大大小于配戴水肺的潜水的装置持续时间。因此，如上所述的用于加速实际潜水的历史显示的方法不一定适于用于配戴呼吸管的潜水的一系列压力测量的历史模式。
因此，根据本发明的潜水手表的优选变型，提供对配戴呼吸管的潜水期间的测量系列的特定处理，将是有利的。
可以对潜水持续时间限定的一个标准，从而使得手表的电子电路可以分辨配戴水肺的潜水和配戴呼吸管的潜水，例如限定持续时间小于3分钟的潜水为配戴呼吸管的潜水。在这种情况下，可以通过将实际长度除以6来显示潜水历史。因此，根据上述示例的3分钟的标准的最长配戴呼吸管的潜水在历史模式中再现为30秒。当然，也可以使用之前描述的方法，包括使用15至30秒之间的时间窗，其中关联实际潜水持续时间和历史模式中的潜水持续时间的系数根据潜水的实际长度具有特定值。
当对压力传感器供电以每秒测量一次时，优选将至少在第一个三分钟中的每个测量值存储在特定存储区中。如果该潜水是长度小于三分钟的配戴呼吸管的潜水，则将足够多的测量值存储到潜水历史以便能够可靠地再现。
当潜水持续时间大于3分钟，则有利地以低于压力传感器测量频率的较低频率将测量值存储到存储器中。这种设置限制了潜水长度变得愈加重要时所需的存储器大小，然而却不会破坏历史再现质量。优选，对于配戴水肺的潜水，压力值或者深度值以几十秒级的周期进行存储，例如每30秒存储一次。此外，当当前潜水长度达到3分钟时，根据上述示例，则删除很大一部分存储的测量值，以便为随后的测量值释放存储空间。实际上，根据前述示例，仅仅那些以如下的时间间隔进行的测量需要保持，所述间隔的时间长度对应于存储配戴水肺的潜水的测量值的周期即30秒。
采用前述数量实例，通过非限制性说明的方式，潜水的第一个三分钟的存储需要180个存储空间，当潜水长度经过3分钟时，该数量减小为6。此外，当潜水延长时，因为较低的存储频率，可以利用该数量的存储空间来存储最大周期为一个半小时的潜水分布，这足以满足大多数潜水者的要求。
根据电子装置存储控制的优选方案，可以为测量结果提供更连续的存储频率变化。例如，对于潜水长度在0到2分钟之间的情况，存储两个测量结果当中的一个测量结果，换言之，当测量频率为1赫兹时，存储装置每两秒存储一个值。在这种情况下，必须提供至少60个存储空间来存储这些值。当潜水长度达到2分钟时，该装置控制器电路则优选被编程，以使得删除之前存储的两个值中的一个，而将留在存储器中的值移动以存储到连续空间中。同时，通过将存储频率除以2而使得存储频率适于这种新情况，也就是，每4秒存储一个测量值。当潜水长度达到4分钟时，所有存储空间再次被占满。则设置控制器电路重复前述操作，也就是，释放两个存储空间中的一个存储空间、移动保留的值然后再次改变新测量的存储频率。当潜水长度具有较大值时，可以将该过程重复所需的任意多次。此外，超过特定长度，例如15分钟，可以将测量存储频率除以大于2的更高因数，以使得存储空间的数量足以存储长度达到预定值的潜水的测量值，该预定值可以例如是1小时或者30分钟的数量级。
当然，为了改变存储频率可以提供不同的时间长度以及不同的频率除法因数值，这都不会脱离本发明的范围。
该存储管理方法确保了当手表在历史模式中操作时对在潜水期间测量的值的显示的最佳时间分辨率。
该历史模式具有的主要优点在于安全性，这是因为它快速的显示选定潜水的分布，这对于在发生潜水事故之后呼叫医生而言是非常重要的信息。通常，通过从潜水计算机传输数据到读取和利用终端，从而医生能够看到潜水分布，其中该读取和利用终端可以是个人计算机类型。根据本发明的历史模式具有现有技术的装置所没有的优点，其在于获取这种数据的速度。此外，关于潜水手表1的易读性的上述优点也可以应用于使用历史模式。通过观测指针10和11的移动就可以相当容易地目测到选定潜水分布。
图2是根据本发明的潜水手表的电子电路的总体结构的示意图。
通常，手表的电子电路特别是包括集成电路20，其包括控制器电路21，该控制器电路能够控制手表1的常规时间功能，为此，该控制器电路包括时间分割电路并且特别是连接到提供时基的谐振器22。从该时基，控制器电路21产生时间数据，以特别是用于执行时间模式功能以及潜水模式相关的功能。
此外，控制器电路21接收由压力传感器23产生的输入信号，所述压力传感器23产生表示环境压力的模拟电信号。这些信号在提供到控制器电路21之前通过模数转换器24转换成数字信号形式。
压力传感器23是常规类型的压力传感器，本领域技术人员在选择适于本发明的压力传感器时不会有任何特别的困难。
集成电路20还包括存储区，特别是第一存储区25，其优选为非易失性类型，其中包含程序，该程序使得控制器电路21可以执行关于潜水模式的计算，例如将压力测量值转换成深度值。选择可再编程的非易失性存储器(例如闪存或者EPROM)能够在随后对计算程序进行更新。集成电路20优选包括至少第二存储区26，其也为非易失性类型，其中周期性存储测量值和控制器电路21计算出的计算结果。该第二存储区26用于存储关于最后一次潜水或者最后几次潜水的深度测量值以及对应的时间测量值。因此，控制器电路21参考该数据，特别是手表处于历史模式时。
通过这些各个输入信号，控制器电路21在每次潜水时都确定潜水者的状况。控制器电路21然后将合适的信号发送到双向电机装置的控制电路27，以使得小时指针10相对于表盘的第二刻度8和9来显示即时深度。同样，控制器电路21产生用于电机装置的控制电路27的合适信号，该电机装置例如是双向电机，以使得分钟指针11相对于手表的玻璃框6承载的刻度来显示从潜水开始时经过的时间。
根据本发明的潜水手表的另一个优点在于其美观的外形。实际上，因为其考虑周全的显示方式，而常规潜水计算机通常就不会有这么周全的显示方式，所以可以在任何环境下都可以佩戴该手表且从而该手表是耐用的。因此，使用者不必被迫考虑佩戴该手表以进行将来的潜水，因为他能够持久佩戴它而不必作出任何美观上的让步。
此外，该手表的电子电路包括用于检测使用者施加到表冠7上的压力的常规装置(未示出)。该表冠7在静止位置时位于位置A，并且具有两个端部位置B和C。位置B是不稳定位置，通过使用者施加压力而到达该位置，该位置启动控制器电路21改变手表的操作模式的功能，如前所述。当从时间模式将表冠7推入位置B时，控制器电路21产生信号到电机控制电路27，以使得小时和分钟指针10和11分别显示最后一次潜水的最大深度和总长度。此外，根据前述内容，通过从显示最后一次潜水的参数的模式在表冠7的位置B上施加长时间压力，或者通过从时间模式两次施加压力，能够启动历史模式。而且，当从潜水模式将表冠7推入位置B中时，则控制器电路21产生信号到电机控制电路27，以使得小时和分钟指针10和11分别显示达到的最大深度以及从当前潜水开始时经过的时间。
当然，本领域技术人员能够根据本发明根据需要来对集成电路20进行编程，以提供分别适于表冠7上可能出现的多种作用的响应。
此外，采用本领域技术人员熟知的常规装置，用于当将在表冠7拔出到稳定位置C时，在时间模式下校正指针10和11指示的当前时间。
图3a示出根据本发明的第二实施例的便携式电子装置，其类似于图1的视图。控制根据本实施例的装置的操作的原理类似于参照图1和2所述的原理。因此，在图3a中再次采用参照图1所述的大多数部件，并且为了简便起见采用相同的附图标记来表示。
图3a的电子装置是具有测高计功能的手表30。因此，手表30包括时间操作模式中的时间指示装置，类似于第一实施例中所述的情况，具体是小时指针10和分钟指针11。
固定玻璃框6具有单位为小时的第一刻度31，该第一刻度的间隔设置成使得玻璃框的一整圈对应于6小时的周期。附加标志32用于标示每刻钟。
表盘4具有单位为米的第二刻度33，其沿两个相邻区域分布。第一区34在表盘的半周内延伸，并且具有在-200米至1000米之间的刻度。第二区35位于第一区的延伸位置，在表盘的三分之一周内延伸，并且具有在1000至3000米之间的刻度，其间距小于第一区的刻度的间距。
如同第一实施例，应当注意，分钟指针11优选为和固定玻璃框6相同的颜色，以改进手表30的易读性。
手表30还包括压力传感器(未示出)，该压力传感器能够在第二测高计操作模式中测量环境压力值以及产生电信号发送到电子电路，所述电子电路可以被制成类似于图2的集成电路20的集成电路形式。
优选，手表30的使用者通过由集成电路20检测的在表冠7上的作用而手动启动测高计模式。可以提供关于海拔指示的两个不同功能。
第一“简单海拔”功能包括响应于例如短时间施加压力到表冠7上而在给定时刻指示海拔。在这种情况下，压力传感器进行一次测量或者进行有限系列的测量，并将结果传输到集成电路20以转换成海拔。然后集成电路20产生电信号并发送到电机控制电路27，以使得小时指针10相对于表盘的第二刻度33来指示计算出的海拔。为了便于读数，优选这样操作分钟指针11，使得当手表处于简单测高计功能时所述分钟指针11保持叠加在小时指针10上面。有利的是，在若干秒之后该手表自动回到时间模式，并且中断对压力传感器的供电以限制电能消耗。
第二“步行测高计”功能包括指示特别是在对应于步行或者环形车道骑车的长周期上的海拔。使用者例如可以通过按压表冠7达数秒来启动该第二功能。当集成电路20检测到启动该步行测高计的信号时，它对压力传感器供电并且产生控制信号以使得小时和分钟指针10和11移动。所述小时和分钟指针从时间显示分别移动到相对于从环境压力测量计算出的海拔的位置以及相对于固定玻璃框6承载的第一刻度“0”的位置。
然后对压力传感器供电，从而对环境压力进行周期性测量，这些压力测量值被转换成海拔值，然后由相对于第二刻度33的小时指针10来显示该海拔值。对传感器周期性供电，所述周期优选为5或10秒钟。
同时，分钟指针11沿顺时针方向旋转，其旋转速度为6小时完成表盘的一整圈旋转，用于指示从步行开始经过的时间。如果步行持续超过6小时，则分钟指针继续旋转移动，并且开始新一轮表盘指示，只要步行测高计功能继续有效。
根据本发明，当步行测高计功能启动时，通过和第一实施例中所述的存储装置类似的存储装置将压力传感器测量结果存储到存储器中。
当步行长度很长时，在选择周期来隔开两个压力传感器测量过程，以便根据需要在传感器的电能消耗和存储测量结果所需的存储器尺寸之间均得以很好的兼顾，这对于本领域技术人员来说不会有任何特别的困难。例如，可以将通过压力传感器测量的两个或三个测量值中的仅一个值存储到存储器中，以便随后在历史模式中进行编辑。
根据本发明的装置中的历史模式类似于第一实施例所述的历史模式。优选通过从时间模式在表冠7上进行预定作用，从而进入历史模式。在检测到在表冠上的适当作用之后，集成电路20操作小时和分钟指针10和11，以使得它们再现最后一次步行的分布，也就是，随时间变化的海拔，其对应于存储在手表的存储装置中的测量值。
如同第一实施例，能够提供多个存储区，每个存储区都可以存储对应于特定步行的值。可以设置对表冠7施加的适当作用的顺序，以便用户能够选择和一个步行相关而不是和另一个步行相关的数据。
此外，可以为最后一次步行历史显示的速度提供不同参数，而不会脱离本发明的范围。例如，可以根据存储的步行的长度来提供两个不同的历史显示持续时间，例如对于持续时间长达3小时的步行的历史显示，提供30秒的持续时间，而对于持续时间超过3小时的步行的历史显示，提供1分钟的持续时间。
因此，在历史模式中，使分钟指针11在给定时刻指示从步行开始时经过的时间量，而小时指针10指示根据压力传感器测量值计算得到的对应海拔值。
下面将不再更加详细的描述用于启动和停用历史模式的装置，例如用于实施历史模式的装置，因为它们类似于第一实施例中所述的那些装置。
应当注意，本发明的第一和第二实施例所述的历史模式的概念都是相同的。实际上，在这两个实施例中，历史模式包括显示至少和传感器测量的量值相关、随时间变化的量值。通过第一模拟显示部件来完成对该值的显示，所述部件通常用于显示当前时间。在不脱离本发明的范围下，可以提供若干可选实施例，其中涉及第二模拟显示部件在历史模式中的工作情况。实际上，如前所述，第二显示部件可以保持在预定位置上不变，或者重叠在第一显示部件上面，或者在历史再现期间在给定时刻指示从测量开始时到该时刻经过的时间。
图3b示出图3a所示的装置的变型，根据该变型的装置36类似于图3a所示的装置。
根据该变型的装置包括固定玻璃框6上的第一常规时间指示刻度，以及设置在表盘上并在一整圈内延伸的以米为单位的第二刻度37。第二刻度包括数字指示0至9，其沿刻度的周边等距间隔。
根据该变型的装置和图3所示的装置之间的主要区别在于用于显示海拔值的方法和用于执行该海拔值显示的装置。实际上，在该变型中，同时操作小时和分钟指针10和11来指示海拔值。因此，操作小时指针10来相关于第二刻度37指示数千米的数量，其对应于在给定时刻该装置佩戴者的海拔。操作分钟指针11来完成该信息显示，其通过参照第二刻度37来进行指示，该第二刻度的读数相关于小时指针10的读数具有1/10的系数，这里的数百和数十米对应于使用者的海拔。
因此，例如，在图3b所示的结构中，该装置指示使用者他现在处于3480米的海拔，其中3千米由小时指针10来指示，余下的480米由分钟指针11来指示。
如同图3a所示的变型，可以提供两个测高计操作模式“简单”和“步行”模式，其中在“步行测高计”模式中，将装置在操作期间进行的测量值存储在存储器中。
以类似上述内容的方式提供历史模式，其中小时和分钟指针10和11由手表的电子电路来操作，从而更快地再现他们在“步行测高计”模式中的操作期间的行为。
不同于图3a所示的变型，不显示从步行开始时经过的时间，这时因为两个指针10和11都同时用于显示海拔值。通过对应，响应于对表冠7上的预定顺序的作用，小时和分钟指针10和11可以显示在“步行测高计”模式中的操作期间经过的总时间值。
该变型相对于图3a所示的变型的优点是易读性得以改进，尤其是在海拔值高于1000米的情况下。
这里将不再更加详细的描述根据图3b的变型的装置，因为本领域技术人员在实施所述装置时不会碰到任何特别的困难。
图4示出根据本发明的第三实施例的便携式电子装置，其类似于图1的视图。该实施例的原理和前述实施例的原理略有不同。实际上，这里所提供的电子装置具有测量物理量的至少一个传感器，以及从传感器测量值中推导两个不同变量的各个值。优选，该便携式电子装置是手表，包括进行模拟型显示的第一时间操作模式、用于从传感器获取测量值的第二操作模式以及称为历史模式的第三操作模式。
如图4所示，手表40的形状类似于图1和3的手表的形状，电子电路的操作也都相同。与图1和3中已经示出的元件类似的这些元件采用相同的附图标记来表示，且在图4的描述中也不再进一步描述了。
所示的手表40也是具有压力传感器的类型，并且如同图3所示的手表包括测高计功能。以米为单位的第一刻度41设置在手表40的固定玻璃框6上，并且在手表40的测高计操作模式中结合分钟指针11使用以用于指示海拔。为此，刻度41从对应于10点钟和11点钟的时间位置之间的大致中点的位置开始在固定玻璃框6的一整圈上延伸。刻度42的值的对应范围大致从-750米延伸到+5250米，以使得对应于海平面海拔的刻度正好对应12点钟。通过优选而非限制性方式示例，将固定玻璃框6和分钟指针11设置成相似颜色，以改进海拔显示的易读性。
在表盘4上示出同样以米为单位的第二刻度42，其结合小时指针10使用以指示海拔变化值或者水平变化。对应于零水平变化的刻度设置在12点钟，而刻度42对称地一方面在12点钟位置和5点钟位置之间延伸以指示正水平变化值、另一方面在12点钟位置和7点钟位置之间延伸以指示负水平变化值。特别是，例如，第二刻度42的值基本上包含在-2500至+2500米之间。
除了第一时间操作模式之外，手表40还包括第二测高计操作模式和称为历史模式的第三模式。
与分别在图3a和3b中示出的手表30和36相同，手表40也可以包括两个测高计功能，即，“简单”和“步行”测高计功能。
优选但非限制性地，当启动“简单测高计”功能以在给定时刻指示海拔值时，两个指针10和11相互重叠，所述该海拔值基于压力传感器测量的至少一个测量值而计算得到。在即时海拔显示数秒之后，手表40自动回到时间模式，小时和分钟指针回到指示当前时间的第一功能。
如前一实施例所述，例如，在表冠7上两次短时间施加压力或者一次长时间施加压力可以启动“步行测高计”功能。在该第二操作模式中，对压力传感器周期性供电，以测量环境大气压并且将测量值存储到合适的存储区中，以便随后在执行历史模式期间显示对应步行分布。
根据本实施例，手表40的集成电路20执行以下初级步骤基于由压力传感器测量的第一测量值中的一个存储初始压力值。该初始压力值从而对应于使用者在获取模式开始时也就是通常使用者开始步行时所处的海拔。
集成电路20处理随后由压力传感器测量的测量结果，以将海拔值和海拔差值关联到每个测量压力值，其中该海拔差值通过常规方式利用存储在存储器中的初始压力值计算得到。优选，在获取模式中将计算得到的值显示在手表40上，其中海拔由分钟指针11指示，而海拔差值由小时指针10指示。通过非限制性方式，在获取模式中在表冠7上短时间施加压力可以使得手表在回到显示计算值之前进行时间显示达数秒钟。
手表40还可以在整个获取模式期间连续显示当前时间，这不会脱离本发明的范围，然后在下面将描述的历史模式中显示计算得到的值。在这种情况下，手表40还可以响应于在表冠7上的作用对从步行开始经过的海拔和海拔差值进行数秒的显示。
另外，在获取模式的过程中将由压力传感器测量的值或者直接存储为压力值的形式、或者在处理之后存储为海拔值的形式。然而后一种方案是优选方案，因为在将压力值在获取模式期间显示成海拔值的形式时，必需首先处理压力值。因此，当将这些值存储为海拔值的形式时，在历史模式中，在步行数据已经被存储的步行分布显示期间就不再需要该处理步骤。
如同前一实施例，本领域的技术人员可以选择使用等于或小于压力传感器测量测量值时的频率的存储频率。
关于海拔差值，可以在获取模式过程中将其在计算之后直接存储，以用于显示。因此，简单的读取存储器的内容足以允许在历史模式执行期间顺序显示存储的步行分布。
但是，本领域技术人员可以决定不存储在获取模式期间计算出的海拔差值，而是在执行历史模式期间再次计算它们，这不会脱离本发明的范围。
相对于前一技术方案，该后一技术方案的优点是需要的存储区较小，这可能是在对应的手表的制造中的主要标准。
一旦结束步行，则佩戴手表40的人可以通过对表冠7进行预定作用以停用获取模式，而返回到时间模式，并且中断提供给压力传感器的电源。
在根据本实施例的装置中实施的历史模式类似于第一实施例中所述的历史模式。优选通过对表冠7进行作用而从时间模式激活历史模式。在检测到对表冠进行的适当作用之后，集成电路20控制小时指针10和分钟指针11，以使它们显示最后一次步行的分布。
因此，在根据本发明的历史模式中，以更快的速度控制分钟指针11，以在给定时刻指示步行过程中的对应海拔值，而小时指针10相对于步行开始时的海拔指示对应的海拔差值，这些值从压力传感器测量值计算得到。
如同最开始的两个实施例，可以提供多个存储区，每个存储区都能够存储对应于特定步行的值。然后提供对表冠7施加的适当顺序的作用，以便使用者能够选择相关于一个步行而不是另一个步行的数据。
此外，可以为最后一次步行历史显示的速度提供不同值，而不会脱离本发明的范围。
下面将不再更详细地描述历史模式启动和停用装置，以及用于执行历史模式的装置，因为它们和第一实施例所述的装置相同。
显然，本发明不限于所显示的信息的性质。例如，可以考虑根据本发明的装置的可选实施例(未示出)，其基于刚刚描述过的手表40，该手表被编程以显示海拔变化的即时速度以及在变化周期内计算出的海拔变化的平均速度，而不是显示海拔和海拔差值。这种电子装置对于进行某些空中运动是有用的，例如翼伞飞行或者滑翔。从易读性角度考虑，该变型比手表40更加优越，因为指针的相对位置提供了附加指示，该指示便于定性理解海拔变化加速度情况。
图5示出根据本发明的第四实施例的便携式电子装置，其形式类似于前述实施例，也就是，采用手表50的形式。
根据本实施例，手表50包括两个传感器，分别用于测量第一和第二物理量。因此，提供装置，以利用第一模拟显示部件来显示第一物理量的第一变量值，以及利用第二模拟显示部件来显示第二物理量的第二变量值。
将通过非限制性示例示出和描述的手表50适配到压力传感器，该压力传感器的类型类似于前述实施例中所述的压力传感器。手表50还适配到常规类型的传感器，该传感器测量温度值，例如是热敏电阻。
手表50还包括单位为米的第一刻度41，其和第三实施例中所述的手表40的第一刻度相同。刻度41设置在固定玻璃框6上，用于利用分钟指针11来指示海拔值。
单位为摄氏度的第二刻度51设置在表盘4上，用于利用小时指针10来指示温度值。第二刻度51沿顺时针方向从对应于-20摄氏度的温度的8点钟的位置开始，向对应于+35摄氏度的7点钟的位置延伸。
当然，本领域技术人员可以改变温度指示单位或者温度显示范围，以便适于特定需要，而不会脱离本发明的范围。
如同前述实施例，手表50的使用者可以通过对表冠施加适当作用，从而从时间操作模式启动和环境相关的数据获取模式。在获取模式中，对压力传感器和温度传感器这两个传感器(在图2中分别采用各自的附图标记23和52)供电，从而分别对环境压力和温度进行周期性测量。测量结果由集成电路20进行处理，然后如前所述，以等于或者小于测量频率的频率存储到存储区26中的存储器中。
本领域技术人员在对集成电路20编程时不会有任何特别的困难，尤其是在关于存储被处理的值的方法方面。可以考虑将和压力测量相关的值以及和温度值相关的值存储到独立的存储区或者单个存储区中，而不会脱离本发明的范围。
根据本发明，手表50包括作为历史模式的形式的第三操作模式，其类似于前述实施例中所述的历史模式。
在历史模式中，使分钟指针11根据存储数据再现随时间变化的海拔变化。应当注意，如同第三实施例，在显示所有存储测量值所需的持续时间内隐含了时间数据项。然而，该时间信息是相对的，也就是，例如，对于其历史记录将被显示的步行，上升时间可以相对于下降时间来进行计算，但是从历史模式中不能直接看到该步行的绝对时间长度或者实际时间长度，如前所述。
而分钟指针11在给定时刻显示海拔，小时指针10显示对应温度，因为它在获取模式的过程当中被存储。因此，历史显示的显示为手表50的使用者提供了例如对温度在步行中随海拔的变化的良好了解。实际上，使用的显示装置极易读取并且提供了一种直观的、使得将信息非常清楚地显示给使用者的方法。
当然，不限制所示和所述的手表50的显示方法。例如可以考虑这样的变型，其海拔和/或温度使用范围不同于前述使用范围。
前面的描述对应于本发明的优选实施例，其并不限制本发明，本发明具体涉及手表及其电子电路的结构、采用的控制部件的特性和数量、采用的匹配颜色或者刻度的定位。更具体而言，涉及显示的人类工程学，可以看到，当如同本申请中非限制性地描述的那样，给定指针和特定显示区的外观相似、颜色的选择相同时，有利于在读取时将给定指针和特定显示区联系起来。还可以例如对表盘进行照明。此外，将多种功能赋予小时和分钟指针也不受到限制，且它们各自的作用可以互换，这都不会改变本发明的实质。
例如，在不脱离本发明的范围下，可以将电子装置设置成，使两个指针之一显示从起始点海拔和给定点海拔计算出的总海拔差值，而第二指针指示从起始点开始的正累加海拔差值或者负累加海拔差值。然后使用者可以选择最适合他希望进行的活动的累加海拔差值。例如，更有利的是，对于高山滑雪获知负累加海拔差值，而对于登山运动获知正累加海拔差值。
本领域技术人员能够将前述历史原理应用于除上述物理量之外的其他物理量，而不脱离本发明的范围，例如可以将电子装置适配到磁场传感器，以为使用者指示磁极北极。
此外，可以对于每个所述实施例进行变型，其中该手表还包括具有液晶显示器的区域(如图2所示，采用附图标记60来表示)，这不会脱离本发明的范围。实施这种显示可以通过同时显示其他信息来使小时和分钟指针的信息变得完整。例如，在第一实施例中，可以显示涉及的潜水的实际长度和/或潜水期间完成的最大深度。同样，在后面的实施例中，手表可以显示关于步行的实际长度的信息，或者在第三和第四实施例中甚至还可以显示关于从步行开始时到给定时刻之间经过的时间。
还可以对前述实施例考虑其他变型，其中例如采用第三指针作为中心秒数指针。
例如，基于第三实施例，在“步行测高计”模式中，以及在历史模式中，可以采用第三秒数指针来指示海拔值，而小时和分钟指针分别用来指示正累加海拔差值和负累加海拔差值，这两个海拔差值从起始点的海拔计算得到。
当然，可以考虑将根据本发明的电子装置适配到其他装置，所述装置以公知方式通过有线或者无线连接将数据传输到个人计算机类型的计算机。
此外，还可以考虑在电子装置中添加气压计功能，该气压计的指示可以从测量到的压力值中获取，然后可以通过模拟显示部件来显示气压随时间变化的历史发展。
同样，本发明不限于所述的从一个所述模式过渡到另一个模式，因为可以通过对控制器电路进行适当编程而改变这些参数。本领域技术人员在将根据本发明的手表的操作用于特定要求时不会有任何特别的困难。
权利要求
1.一种电子装置(1)，其包括壳体(2)，所述壳体(2)容纳手表机心，其中在该手表机心上安装有表盘(4)，所述手表机心包括电子电路(20)，所述电子电路(20)可以产生将被发送到电机装置(27)的时间信号，所述电机装置控制至少两个模拟显示部件(10，11)，所述模拟显示部件被设置在所述表盘(4)的上方，用于在称为时间模式的第一操作模式中显示当前时间，所述装置(1)还包括用于测量物理量的传感器(23，52)，用于在第二操作模式中周期性获取所述物理量随时间变化的值，所述传感器连接到用于处理所述值的装置，该用于处理所述值的装置可以产生到达用于存储所述值的存储装置(26)的电信号，其特征在于，所述电子装置具有称为历史模式的第三操作模式，在所述第三操作模式中，所述处理装置被设置用于产生将被发送到所述电机装置的控制信号，以用于代表所述物理量随时间变化的存储值的显示中，以使得所述模拟显示部件中的至少第一模拟显示部件(10)相对于所述装置的合适刻度(8，9，33，42，51)来指示变量的值，所述变量的变化关联所述物理量的值，并且，当所述模拟显示部件的第二模拟显示部件被设置以指示关于深度的信息时，所述变量不提供关于在必须停止减压之前的持续时间的任何指示、或者所述变量不提供关于当所述手表的佩戴者从潜水中浮出时未超过的最小深度的任何指示。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述历史模式中，所述处理装置还被设置用于产生将被发送到所述电机装置的信号，以使得所述模拟显示部件(10，11)保持重叠状态。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述历史模式中，所述处理装置还被设置用于产生将被发送到所述电机装置的信号，以使得所述第二模拟显示部件(11)位于对应12点钟的位置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述历史模式中，所述处理装置还被设置用于产生将被发送到所述电机装置的信号，以使得在给定时刻所述第二模拟显示部件(11)指示从所述获取开始时经过的时间，而所述第一模拟显示部件(10)指示在所述时刻的所述变量的值。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其还包括附加装置(21)，用于从所述物理量的测量值计算第二变量的值，所述处理装置被设置用于产生将被发送到所述电机装置的信号，以使得所述第二显示部件(11)在所述历史模式中的每个时刻指示所述第二变量的值，其中所述第二变量的值对应于由所述第一显示部件(10)显示的所述变量的值。
6.根据权利要求1所述的装置，所述传感器是磁场传感器，其特征在于，在所述历史模式中，所述处理装置被设置用于产生将被发送到所述电机装置的信号，以使得所述模拟显示部件(10，11)对准以指示磁北极。
7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的装置，其特征在于所述传感器是环境压力传感器。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述第一模拟显示部件(10)指示测量深度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于其还包括用于响应于所述装置(1)被浸入水中而从所述时间模式自动启动所述第二操作模式的装置。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述第一模拟显示部件(10)指示测量海拔。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于所述第二模拟显示部件(11)指示海拔差值。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述第一模拟显示部件(10)指示基本上即时的海拔变化速度。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于附加装置被设置，用于产生将被发送到所述控制装置的信号，以使得所述第二模拟显示部件(11)进一步在历史模式下在给定时刻指示平均海拔变化速度，其中所述平均海拔变化速度在所述给定时刻之前的预定时间周期上计算获得。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，其包括传感器(52)，用于测量代表环境温度的物理量，所述电子电路能够存储所述温度传感器的测量值，以产生将被发送到所述电机装置(27)的电信号，以使得所述模拟显示部件之一在所述历史模式中指示温度值。
15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述第二操作模式中，所述处理装置被设置用于产生将被发送到所述电机装置的信号，以使得在所述获取过程中该装置的显示与时间模式显示相同。
16.根据前述权利要求1至12中任一项所述的装置，其特征在于，在所述第二操作模式中，所述处理装置被设置用于产生将被发送到所述电机装置的信号，以使得所述第一模拟显示部件(10)基本实时地显示所述变量的值。
17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述历史模式中，所述电子电路(20)能够操作所述电机装置(27)，以使得在预定最大时间周期上显示所述变量随时间变化的值，从而，如果所述获取过程的实际持续时间大于所述预定时间周期，则以加速地方式显示所述变量随时间变化的值。
18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电子电路(20)被设置用于在所述第二操作模式中周期性存储所述测量值。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述电子电路(20)被设置用于根据所述获取过程的实际持续时间改变所述测量值的存储周期。
20.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，其还包括液晶显示器(60)，用于显示由所述模拟显示部件(10，11)提供的指示的补充信息。
21.一种电子装置(1)，其包括壳体(2)，该壳体容纳表盘(4)、电子电路(20)，所述电子电路(20)特别是包括时基且能够产生将被发送到电机装置(27)的时间信号，所述电机装置控制至少两个模拟显示部件(10，11)，所述模拟显示部件被设置在所述表盘(4)的上方，所述装置(1)还包括用于测量物理量的传感器(23，52)，用于在特定操作模式中周期性获取所述物理量随时间变化的值，所述传感器连接到用于处理所述值的装置，该用于处理所述值的装置能够产生到达用于存储所述值的存储装置(26)的电信号，其特征在于，所述电子装置(1)具有称为历史模式的附加操作模式，在所述附加操作模式中，所述处理装置被设置用于产生将被发送到所述电机装置的控制信号，以用于代表物理量随时间变化的存储值的显示中，以使得所述模拟显示部件中的至少第一模拟显示部件(10)相对于所述装置的合适刻度(8，9，33，42，51)来指示变量值，所述变量的变化关联所述物理量的值，并且，当所述模拟显示部件的第二模拟显示部件被设置以指示关于深度的信息时，所述变量不提供关于在必须停止减压之前的持续时间的任何指示。
22.一种用于电子装置(1)的历史显示方法，所述电子装置(1)包括壳体(2)，所述壳体(2)容纳手表机心，在所述手表机心上安装有表盘(4)，所述手表机心包括能够产生将被发送到电机装置(27)的时间信号的电子电路(20)，所述电机装置控制至少两个模拟显示部件(10，11)，所述模拟显示部件被设置在所述表盘(4)的上方，用于在称为时间模式的第一操作模式中显示当前时间，所述装置(1)还包括用于测量物理量的传感器(23，52)，所述方法包括以下步骤a)首先，在所述电子装置的第二操作模式中，周期性获取所述物理量随时间变化的值，b)将所述周期性获取的结果传输到用于处理所述值的装置，所述用于处理所述值的装置能够产生将被发送到用于存储所述值的存储装置(26)的电信号，其特征在于，所述方法在称为历史模式的第三操作模式中还包括以下步骤控制所述电机装置以形成代表物理量随时间变化的存储值的显示，所述模拟显示部件中的至少第一模拟显示部件(10)相对于所述装置的合适刻度(8，9，33，42，51)来指示变量值，所述变量的变化关联所述物理量的值，并且，当所述模拟显示部件的第二模拟显示部件被设置以指示关于深度的信息时，所述变量不提供关于在必须停止减压之前的持续时间的任何指示。
全文摘要
一种便携式电子装置(1)，特别是手表类型的电子装置，包括至少第一和第二模拟显示部件、被供电以用于测量环境物理量的传感器(23，52)以及用于存储测量的物理量的值的存储区(26)。该装置的电子电路能够在称为历史模式的操作模式中操作模拟显示部件，以使得至少一个模拟显示部件相对于装置的合适刻度(8，9，33，42，51)来指示存储值随时间的变化。
文档编号G04G21/02GK1926481SQ200580006851
公开日2007年3月7日 申请日期2005年3月2日 优先权日2004年3月3日
发明者G·拉贝尔, F·科洛齐, B·吉罗曼, V·贝尔塞斯, J-J·波恩, C·格尔米奎特 申请人:Eta瑞士钟表制造股份有限公司