專利名稱：在潛水計算機中檢測潛水開始的過程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在潛水計算機類型的便攜式電子裝置中實現(xiàn)的檢測潛水開始的方法。更具體地說，該方法在至少具有第一操作模式和第二操作模式(稱作潛水模式)的這類裝置中執(zhí)行。該裝置特別包括用于測量周圍壓力值的壓力傳感器和用于處理壓力測量結(jié)果的電子電路，其包括時基和至少一個存儲區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的檢測方法是基于對作為時間函數(shù)的周圍壓力的變化的研究，以檢測引起周圍壓力值顯著增加的潛水開始。
本發(fā)明還涉及專門適合于實現(xiàn)前述方法的便攜式電子裝置。
背景技術(shù)：
這類應(yīng)用多種物理原理檢測潛水開始的方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。
1998年12月16日授權(quán)的西鐵城鐘表公司(CITIZEN WATCH CO.LTD.)的歐洲專利0 689 109公開了一種這類的方法，以及一種用于實現(xiàn)該方法的便攜式電子裝置。特別地，該裝置配置了用于檢測該裝置何時與水接觸的特定裝置以及用于測量周圍壓力值的壓力傳感器。根據(jù)該專利，在第一操作模式中，向壓力傳感器供電，以便每小時執(zhí)行一次大氣壓力的測量，以存儲由此獲得的值作為基準壓力值。此外，持久或周期地向例如可以采用設(shè)置在該裝置外殼上的電阻接點形式的特定水檢測裝置供電。
因此，電阻接點執(zhí)行專用于與潛水有關(guān)的操作模式的電路(特別是壓力傳感器)的主要切換功能。實際上，當在電阻接點處檢測到水的存在時，在稱作準備模式的操作模式的范圍內(nèi)，壓力傳感器的電源頻率被改變，這樣以秒級的周期執(zhí)行周圍壓力的測量。這些測量允許計算在最近測量的值與存儲的最近的基準壓力值之間的壓力變化值，然后，將該變化值與構(gòu)成潛水模式觸發(fā)閾值的預(yù)定值進行比較。當壓力變化超過該觸發(fā)閾值時，激活潛水模式。而在相反的情況中，仍向傳感器供電幾分鐘，以監(jiān)控周圍壓力的發(fā)展。一旦已經(jīng)過了這個時段，就退出準備模式，并再次以小時級的周期向壓力傳感器供電。
這種檢測方法能夠區(qū)別例如佩戴該裝置的人員由于洗手而將其弄濕的情況和實際對應(yīng)開始潛水的情況。在后一種情況中，在激活準備模式后，在該裝置看見周圍壓力增加之前首先與水接觸的情況下，壓力傳感器執(zhí)行的壓力測量使?jié)撍_始能夠生效。
然而，由于需要提供用于檢測外殼上存在水的特定裝置，從結(jié)構(gòu)的觀點來看，這類裝置具有明顯的缺點。在前述使用電阻接點的情況中，實際上必須提供特定裝置以保證裝置的外殼在這些接點的區(qū)域內(nèi)是防水的，這對于這種裝置的制造成本有重要影響。因此，上文描述的方法由于是基于用于檢測水存在的特定裝置的實現(xiàn)，因而具有類似的缺點。
現(xiàn)有技術(shù)中也存在其它方法和裝置，其不實現(xiàn)這樣的用于檢測水存在的特定裝置而使用周圍壓力測量以檢測潛水開始。
特別地，這類裝置也是已知的，其中周期地向壓力傳感器供電以測量周圍壓力的值，并存儲這樣的測量結(jié)果。這些裝置用于在每次新的周圍壓力測量時，計算在該最近的測量值與前一個測量值之間的變化值，并將其與確定觸發(fā)閾值的值進行比較。一旦已經(jīng)超過觸發(fā)閾值，就激活潛水模式，倒數(shù)第二個測量的壓力值一般作為基準壓力存儲，即假定該值對應(yīng)于發(fā)生潛水的水體的表面壓力。
然而，這類裝置由于檢測潛水開始的精度完全基于保存的觸發(fā)閾值值，因此也存在缺點。
因此，如果該閾值的值太低，則該裝置就存在潛水模式被無意觸發(fā)的危險。舉例說明，如果佩帶這樣的裝置的人員以不變的節(jié)奏下山，則該裝置會認為相應(yīng)的壓力增加與進入水中的情況類似。另一方面，如果閾值的值太高，則如果使用者在潛水開始前在水面附近的水中停留一段時間，觸發(fā)精度就容易變差。在此種情況中，存儲的基準壓力值也可能不正確，因為該值是在比觸發(fā)閾值的深度更淺深度的水中測量的。根據(jù)其幅度，這種錯誤對于佩戴該裝置的人員的健康會帶來危險的后果，尤其是從與減壓停止(decompression stop)有關(guān)的數(shù)據(jù)的觀點來看，該數(shù)據(jù)會帶有錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是通過提出一種用于檢測潛水開始的方法，其具有提高的精度并且根據(jù)測量的周圍壓力值執(zhí)行該檢測，以及提出一種適合于實現(xiàn)這種方法的便攜式電子裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的前述缺點。
因此，本發(fā)明提供了一種上文提過的類型的方法，包括如下步驟a)測量周圍壓力值，并將該值存儲為基準壓力值；b)以第一頻率周期地測量周圍壓力值；c)以第一頻率周期地計算在測量的周圍壓力與基準壓力之間的壓力變化值，并將所述壓力變化值與存儲在存儲區(qū)中的稱作觸發(fā)閾值的預(yù)定值進行比較；d)如果所述壓力變化值高于所述觸發(fā)閾值，則激活潛水模式，否則在相反的情況下，繼續(xù)步驟e)；e)以第二頻率將所述壓力變化值與存儲在存儲區(qū)中的或根據(jù)測量的壓力值確定的預(yù)定可測量量進行比較，所述量低于觸發(fā)閾值，所述第二頻率低于或等于所述第一頻率；f)如果所述壓力變化值高于所述量，則修正基準壓力值；否則在相反的情況下，將最近測量的壓力值存儲為新的基準壓力值，然后g)返回步驟b)。
可選地，在步驟e)中，將所計算的壓力變化的絕對值與存儲在所述存儲區(qū)中的或根據(jù)所測量的壓力值確定的預(yù)定量進行比較。
這樣，根據(jù)該檢測方法，基準壓力值就不會以給定的頻率系統(tǒng)地更新。為了在將所測量的周圍壓力值存儲為基準壓力前修正該值，需要考慮所計算的壓力變化。因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)的前述裝置，本發(fā)明的檢測潛水開始獲得了提高的精度。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的方法進一步包括在步驟d)后，有如下步驟d′)以第三頻率周期地確定壓力變化的符號，所述第三頻率在所述第一和第二頻率之間；d″)如果所述壓力變化為負，則將最近測量的壓力值存儲為基準壓力值，然后返回步驟b)；否則在相反的情況下，繼續(xù)步驟e)。
相對于基本方法，這些附加的步驟通過增加更新的可能性，也提高了所存儲的基準壓力值的精度。
根據(jù)本發(fā)明的第一種變形，當預(yù)先確定了所述量時，后者稱作第一修正因子，步驟f)中的修正包括將所述第一修正因子與所存儲的基準壓力值相加，相加的結(jié)果存儲為新的基準壓力值。
根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例，當根據(jù)所測量的壓力值確定所述量時，步驟e)還包括以所述第二頻率存儲壓力變化值的操作，至少最后三個存儲的壓力變化值被用于計算所述量。根據(jù)優(yōu)選的變形，所述量對應(yīng)于最后三個壓力變化值的平均壓力變化的計算結(jié)果，在步驟f)中的修正包括將所述量與存儲的基準壓力值相加，相加的結(jié)果存儲為新的基準壓力值。


通過參照附圖閱讀以下通過非限制性的實例給出的詳細描述，本發(fā)明的其它特點與優(yōu)點將更加清楚，其中圖1是實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的便攜式電子裝置的電子電路的總示意圖；圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的檢測潛水開始的方法的步驟的圖；圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的檢測潛水開始的方法的步驟的圖；圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的檢測潛水開始的方法的步驟的圖。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的便攜式電子裝置的電子電路的總示意圖。在此處所示的實例中，便攜式電子裝置采用具有模擬顯示器的電子潛水者手表1的特定形式，其包括至少兩個操作模式第一時間模式和第二潛水模式。
當然，根據(jù)本發(fā)明的方法并不局限于在手表中實現(xiàn)，而是在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，也可以在任何類型的傳統(tǒng)便攜式潛水者計算機中實現(xiàn)。
一般地，手表1的電子電路包括集成電路2，其包括能夠管理手表1的傳統(tǒng)時間功能的控制器電路3，為此控制器電路3包括時分電路，并與提供時基的諧振器4連接。根據(jù)該時基，控制器電路3產(chǎn)生與時間有關(guān)的數(shù)據(jù)，特別用于執(zhí)行時間模式功能以及與潛水模式有關(guān)的功能。
此外，控制器電路3在一個輸入端接收壓力傳感器5產(chǎn)生的信號，該壓力傳感器5產(chǎn)生表示周圍壓力的模擬電信號。這些信號在經(jīng)過模-數(shù)轉(zhuǎn)換器6后，以數(shù)字信號的形式提供到控制器電路3的輸入端。
壓力傳感器5為傳統(tǒng)類型的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在選擇一個適合于實現(xiàn)本發(fā)明的壓力傳感器時不會碰到任何困難。
集成電路2還包括存儲區(qū)，尤其是第一存儲區(qū)7，其優(yōu)選地是非易失性類型，其包含使控制器電路3能根據(jù)例如減壓算法進行與潛水模式有關(guān)的計算的程序。選擇可改編程序的非易失性存儲器(例如閃存或EPROM)使計算程序能夠在后來根據(jù)使用的減壓算法被更改。集成電路2優(yōu)選地包括至少一個第二存儲區(qū)8，其也可以是非易失性類型，其中存儲了控制器電路3進行的測量和計算結(jié)果。作為示例，設(shè)置該第二存儲區(qū)8專用于存儲與最近一次潛水或多次潛水相關(guān)的深度測量值和對應(yīng)的與時間有關(guān)的測量值。
根據(jù)各個輸入信號，控制器電路3從潛水的觀點確定潛水者在每個時刻的情況和狀態(tài)。為此目的，例如，在時間模式中，該裝置可以提供每5分鐘進行的壓力測量，在潛水模式中，可以提供每2分鐘進行的壓力測量。從所有這些周期測量值以及根據(jù)存儲在第一存儲區(qū)7內(nèi)的程序，控制器電路3可以確定一定數(shù)量的與潛水者健康有關(guān)的參數(shù)，即具體地，例如在其體內(nèi)溶解的殘余氮氣比率以及形成的微泡沫的數(shù)量。
此外，在描述的示例實施例中，手表1具有模擬類型的顯示器，具體包括由雙向電機(未示出)控制的時針9和分針10。因此，控制器電路3可編程產(chǎn)生用于雙向電機的控制電路11的適合信號，例如第一時間模式中的與當前時間有關(guān)的時針9和分針10的顯示信息，第二潛水模式中的與潛水有關(guān)的信息。手表還包括控制部件12，例如轉(zhuǎn)柄-冠狀物，特別用于調(diào)節(jié)當前時間或激活特定功能。通過非限制性的實例，圖1示出了控制部件12的三個用A、B和C標示的位置，位置A為靜止位置，位置B為推入的不穩(wěn)定位置，位置C為拉出的穩(wěn)定位置。
對這種類型的便攜式電子裝置的操作感興趣的讀者，可以參考例如Asulab S.A.于2002年9月4日申請的名為″Electronic diving watch withanalogue display(具有模擬顯示器的電子潛水手表)″的歐洲專利申請1 396766A1和1 396 767A1，以獲得更多的細節(jié)。實際上，由于根據(jù)本發(fā)明的方法涉及從第一操作模式到潛水模式的轉(zhuǎn)換，因此后者的操作將不在本申請中詳細討論。
圖2到圖4示出了有關(guān)根據(jù)本發(fā)明的潛水開始檢測方法的三個實施例的示意圖，這些實施例的描述是以非限制性的實例提供的。這三種方法允許對壓力傳感器5周期進行的壓力測量進行“過濾”，以限制例如當快速下山時采用現(xiàn)有技術(shù)的某些裝置會出現(xiàn)的潛水模式的無意觸發(fā)。同樣，這些方法旨在防止實現(xiàn)這些方法的裝置不能檢測潛水開始，例如因為使用者在實際開始潛水前，已在水面處的水中呆了一段時間。
圖2示出了描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的檢測潛水開始的方法的主要步驟的示意圖。
當手表處于時間模式時，控制器電路3編程為周期地向壓力傳感器5供電，以執(zhí)行周圍壓力值的測量。
該方法在圖中用標記20標明的階段A開始，預(yù)先測量的壓力值存儲為基準壓力Pref。此外，設(shè)置第一計數(shù)器(未示出)用于測量第一時間間隔t1，該計數(shù)器在階段A具有介于0和T1之間的值t1，T1為測量周期值。優(yōu)選地，周期T1實質(zhì)上介于0.1和10秒之間。
從階段A開始，在圖中的步驟21，控制器電路3檢驗第一計數(shù)器的值。當計數(shù)器的值不等于T1時，該方法返回步驟A，優(yōu)選地但不是限制地，該計數(shù)器的值每過一秒就增加1次。
當?shù)谝挥嫈?shù)器的值達到值T1時，在圖2中的步驟22，t1被重置為0。
然后，在步驟23，向壓力傳感器5供電以執(zhí)行周圍壓力P的測量。在步驟24，根據(jù)執(zhí)行的測量，控制器電路3根據(jù)最近測得的壓力測量和以前存儲的基準壓力Pref計算壓力變化dP。
然后在步驟25，控制器電路3將計算的壓力變化值dP與預(yù)定值S進行比較，預(yù)定值S稱作觸發(fā)閾值，并對應(yīng)于優(yōu)選地介于0.2和1.5米之間的水深。
當壓力變化值dP超過觸發(fā)閾值S時，在步驟26，激活潛水模式。
在相反的情況中，即當壓力變化值dP小于觸發(fā)閾值S時，在步驟27，控制器電路3對壓力變化值dP執(zhí)行附加檢驗。更具體地說，在步驟23，控制器電路確定dP的符號，優(yōu)選地，該操作以與周圍壓力測量相同的頻率執(zhí)行。然而，作為可選方式，在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，檢驗27的頻率可以與周圍壓力測量的頻率不同。
一方面，當檢驗27的結(jié)果表明dP的值為負時，其對應(yīng)于在最近一次存儲的基準壓力測量值Pref與最近執(zhí)行的周圍壓力測量值P之間的壓力減小，則在步驟28，將該P值存儲為新的基準值Pref。
應(yīng)當注意，在圖2的步驟29，檢驗第二計數(shù)器(其功能將在后面說明)的值t2。當值t2等于與根據(jù)本發(fā)明的檢測方法的第二計算頻率對應(yīng)的值T2時，在步驟30，將t2重置為0，然后在A處重新開始該方法。當?shù)诙嫈?shù)器的值t2小于T2時，則該方法通過執(zhí)行t2加1直接在A處重新開始。
另一方面，當檢驗27的結(jié)果表明dP的值為正或零時，其對應(yīng)于在最近一次存儲的基準測量值Pref與最近執(zhí)行的周圍壓力測量值P之間的壓力增加或不變，則控制器電路轉(zhuǎn)到步驟31的附加檢驗。
附加檢驗31包含檢驗第二計數(shù)器的值t2是否已達到值T2，該值T2對應(yīng)于存儲的基準值能夠被修正的頻率f2，該第二頻率f2小于執(zhí)行周圍壓力值P的測量的頻率f1。
從修正基準壓力值Pref的觀點看，為了使壓力變化有相當大的值，頻率f2必須足夠低，換言之對應(yīng)的周期T2必須足夠長。優(yōu)選地，使用實質(zhì)上介于30秒和10分鐘之間的T2值，即0.001到0.04Hz級的頻率f2。
當值t2小于T2時，該方法通過執(zhí)行t2加1直接在A處再次開始。
當t2的值等于T2時，在步驟32，控制器電路3執(zhí)行新的計算，其目的在于相對于周圍壓力值在較長一段時期的平均行為，評估周圍壓力值的近期行為。為此目的，控制器電路3將最近計算的壓力變化值dP存儲在存儲區(qū)8中，為此優(yōu)選地，存儲區(qū)8包括至少4個槽(slot)。因此，最近計算的壓力變化值dP通過替換仍在存儲器中的最舊的dP值存儲。然后，控制器電路根據(jù)存儲的標為dPi-3、dPi-2、dPi-1和dP的最近四個值，通過簡單地將其相加并將相加的結(jié)果除以4，計算壓力變化的平均值dPm。
根據(jù)上文中計算的值dPm，在步驟33，控制器電路3將該平均值與最近計算的壓力變化值dP比較。
當最近的壓力變化值dP小于dPm時，在步驟34，用最近測量的周圍壓力值P更新基準壓力值Pref。一旦更新結(jié)束，在步驟30，第二計數(shù)器的值t2被重置為0，該方法在階段A再次開始。
當最近的壓力變化值dP高于dPm時，下一步驟35是修正基準壓力值Pref。在這種情況中，假定最近計算的壓力變化相對于考慮的在較長一段時期的這種變化太大，這就是為什么這種變化沒有完全傳播到存儲的基準壓力值Pref的原因。因此，考慮到周圍壓力變化值的最新趨勢，將在步驟32計算的平均值dPm加到最近存儲的基準壓力值中，這種相加的結(jié)果存儲為新的基準壓力值Pref。這種修正的效果是“平滑”基準壓力值Pref的變化，以過濾突然的周圍壓力變化。
一旦修正了基準壓力值Pref，在步驟30，第二計數(shù)器的值t2就重置為0，該方法在A處再次開始。
在步驟25執(zhí)行的檢驗中，當在步驟24計算的壓力變化值dP沒有超過觸發(fā)閾值S時，這組步驟將無限地重復(fù)。
根據(jù)剛剛描述過的方法的優(yōu)選變形，在執(zhí)行步驟28期間，即當控制器電路3在步驟27確定最近計算的壓力變化值為負時，存儲區(qū)8中存儲的壓力變化值dPi-3、dPi-2、dPi-1和dP用零替換。
根據(jù)本實施例的方法的總的工作原理是基于在潛水開始時周圍壓力會相當大地增加的事實。因此，當壓力值以足以超過觸發(fā)閾值的值很快變化時，激活潛水模式。在相反的情況中，這兩種情況能夠加以區(qū)別，即周圍壓力減小的第一種情況和周圍壓力中等程度增加的第二種情況。
在第一種情況中，假設(shè)使用者不在水中而是在增加高度。那么，存儲的基準壓力值Pref以相對高的頻率更新，即幾秒級的頻率，這樣存儲的值代表具有高精度的實際大氣壓力值。例如，當佩戴實現(xiàn)本方法的裝置的人員乘車到高海拔高度的湖中去潛水時，這種測量得到了充分的證明。
在第二種情況中，周圍壓力的中等程度增加可以歸結(jié)為兩種不同的原因或者是進入水中而停在較淺的深度，或者是在地面快速下降，就像例如乘車快速下山或者正在空中運動期間。由于基準壓力僅以與周圍壓力測量的頻率相比相對低的頻率進行更新，所以根據(jù)本發(fā)明的方法能夠?qū)⑦@些情況考慮在內(nèi)。此外，當周圍壓力的增加變得太大時，這種增加會傳播到存儲的基準壓力值Pref，但由此被削弱。因此，在控制器電路進行處理期間，當進行某種平滑時，要考慮周圍壓力的變化。
由于這種方法，可以高度可靠地保證潛水開始的檢測，也很大程度地限制了潛水模式的無意觸發(fā)。
圖3示出了描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的檢測潛水開始的方法的主要步驟的示意圖。
由于根據(jù)本實施例的方法的開始幾個步驟，一直到在步驟25比較壓力變化值與觸發(fā)閾值S，都與第一實施例中的相同，因此這些步驟將不再詳細描述。此外，在第一實施例中使用的這些步驟的參考標記也帶到了圖3。
當壓力變化值dP小于觸發(fā)閾值S時，其對應(yīng)于在最近一次存儲的基準壓力值Pref與最近執(zhí)行的周圍壓力測量值P之間壓力增加或不變，則控制器電路轉(zhuǎn)到步驟40的附加檢驗。
附加檢驗40包含檢驗第二計數(shù)器的值t2是否已達到值T2，該值T2對應(yīng)于存儲的基準壓力值能夠被修正的頻率f2。該第二頻率f2小于執(zhí)行周圍壓力測量P的頻率f1。
這里的頻率f2與第一實施例中的頻率f2具有同一數(shù)量級。優(yōu)選地，使用實質(zhì)上介于30秒和10分鐘之間的T2值，即0.001到0.04Hz級的頻率f2。
當值t2小于T2時，該方法通過執(zhí)行t2加1直接在A處再次開始。
當t2的值等于T2時，在步驟41，控制器電路3重置第二計數(shù)器的值t2，然后在步驟42進行新的計算，其目的在于相對于周圍壓力值在較長一段時期的平均行為，評估近期周圍壓力值的行為。該步驟42類似于第一實施例中描述的相關(guān)步驟32。控制器電路3將最近計算的壓力變化值dP存儲在存儲區(qū)8中，為此目的，優(yōu)選地，存儲區(qū)8包括至少4個槽。這樣，最近計算的壓力變化值dP通過替換仍在存儲器中的最舊的dP值存儲。然后，控制器電路根據(jù)存儲器中最近的四個值dPi-3、dPi-2、dPi-1和dP，通過簡單地將其相加并將相加的結(jié)果除以4，計算壓力變化的平均值dPm。
根據(jù)上文計算的值dPm，在步驟43，控制器電路3將該平均值的絕對值與最近計算的壓力變化值dP的絕對值比較。
當最近的壓力變化值dP的絕對值小于dPm的絕對值時，在步驟44，基準壓力值Pref用最近測量的周圍壓力值P進行更新。一旦更新結(jié)束，該方法就在步驟A再次開始。
當最近的壓力變化值dP的絕對值高于dPm的絕對值時，步驟45是修正基準壓力值Pref的步驟。在此種情況中，實際上假定最近計算的壓力變化值相對于所考慮的在較長一段時期的變化而言太大，這就是為什么這種變化沒有完全傳播到存儲的基準壓力值Pref的原因。因此，考慮到周圍壓力值變化的最新趨勢，將在步驟42計算的平均值dPm加到最近存儲的基準壓力值中，相加的結(jié)果存儲為新的基準壓力值Pref。這種修正的效果是“平滑”基準壓力值Pref的變化，以過濾突然的周圍壓力變化。
一旦修正了基準壓力值Pref，該方法就在步驟A再次開始。
在步驟25執(zhí)行的檢驗中，當在步驟42計算的壓力變化值dP沒有超過觸發(fā)閾值S時，這組步驟將無限地重復(fù)。
根據(jù)剛剛描述過的方法的優(yōu)選變形，在執(zhí)行步驟44期間，即當控制器電路3確定最近計算的壓力變化值足夠低以用最近測量的周圍壓力值替換所存儲的基準壓力值時，存儲區(qū)8中存儲的壓力變化值dPi-3、dPi-2、dPi-1和dP用零替換。
相對于第一實施例的相關(guān)描述，可以指出本方法中的兩處明顯的變化。
一方面，需要指出基準壓力值Pref總以頻率f2更新，這在某些特定的使用環(huán)境中，可以導(dǎo)致所存儲的基準壓力值相對于實際的表面壓力，其精度更小。
另一方面，需要指出沒有像根據(jù)第一實施例的方法的步驟27的情況一樣，根據(jù)所計算的壓力變化的符號進行區(qū)別。實際上，最近計算的壓力變化值dP與平均值dPm的比較是以絕對值的形式出現(xiàn)的。因此，不管dP是正或是負，控制器電路3執(zhí)行的后續(xù)處理是一樣的。因此，周圍壓力變化的平滑在兩個方向出現(xiàn)，換言之，在將平均值dPm作為基準壓力存儲前，所有的周圍壓力變化都削弱了，而不管這些變化是對應(yīng)周圍壓力的減小還是增加。
圖4示出了描述根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的檢測潛水開始的方法的主要步驟的示意圖。
由于根據(jù)本實施例的方法的開始幾個步驟，一直到在步驟27確定壓力變化的符號，都與第一實施例中的相同，因此這些步驟將不進行詳細描述。此外，第一實施例中使用的這些步驟的參考標記也帶到了圖4。
根據(jù)本實施例的方法與前面兩個實施例的不同之處主要在于用于修正所存儲的基準壓力值的量的性質(zhì)，在此處它是預(yù)定量，不再是基于測量的周圍壓力值的量。
當檢驗27的結(jié)果表明dP的值為負時，其對應(yīng)于在最近存儲的基準壓力值Pref與最近執(zhí)行的周圍壓力測量值P之間壓力減小，在步驟50，最近執(zhí)行的周圍壓力測量值被存儲為新的基準壓力值Pref。
接下來在圖4的步驟51可以看到，控制器電路3將特定值(此處是6)賦給附加計數(shù)器的值n，該計數(shù)器的功能將在下面說明。
在優(yōu)選的實現(xiàn)變形中，類似于前述實施例的相關(guān)描述，然后在步驟52檢驗第二計數(shù)器的值t2。當值t2等于與第三更新頻率f3對應(yīng)的值T3時，在步驟53，將值t2重新設(shè)置為0，而在步驟54，最近存儲的基準壓力值Pref被保存為表面壓力P0，表面壓力P0用于潛水模式中的基準。在這種更新(對于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的檢測方法并不是不可缺少的步驟)后，該方法在A處重新開始。當?shù)诙嫈?shù)器的值t2小于T3時，該方法通過執(zhí)行t2加1直接在A處重新開始。如上面提到的，使用介于30秒和10分鐘之間的T3值，即對應(yīng)的0.001到0.04Hz級的頻率f3。
另一方面，當檢驗27的結(jié)果表明dP的值為正或零時，其對應(yīng)于在最近存儲的基準壓力值Pref與最近執(zhí)行的周圍壓力測量值P之間的壓力增加或不變，則控制器電路轉(zhuǎn)到步驟55的附加檢驗。
附加檢驗55包含檢測第二計數(shù)器的值t2是否已達到值a*T2，其中a為整數(shù)，T2對應(yīng)于所存儲的基準壓力值能夠被修正的頻率f2，該第二頻率f2介于頻率f1和f3之間。
從修正基準壓力值Pref的觀點看，為了使壓力變化有相當大的值，頻率f2必須足夠低，換言之對應(yīng)的周期T2必須足夠長。優(yōu)選地，使用實質(zhì)上介于30秒和5分鐘之間的T2值，即0.003到0.04Hz級的頻率f2。
當值t2不是T2的倍數(shù)時，該方法通過執(zhí)行t2加1直接在A處重新開始。
當?shù)诙嫈?shù)器的值t2等于a*T2時，換言之它是T2的倍數(shù)時，轉(zhuǎn)到對附加計數(shù)器的值n的檢驗56。
如果附加計數(shù)器的值n不為0，則在步驟57，控制器電路根據(jù)最近計算的壓力變化值dP執(zhí)行另一檢驗。dP的值與預(yù)定量c1進行比較，c1的值對應(yīng)于2到40cm級的水深。
當dP的值小于稱作第一修正因子的c1時，如上文所述，在步驟50，重新啟動檢測方法的結(jié)尾，其中所存儲的基準壓力Pref采用最近測量的周圍壓力值P更新。
當dP的值大于c1時，在步驟58，控制器電路通過存儲最近存儲的值Pref與c1的值的和作為新的基準壓力值Pref，執(zhí)行基準壓力值Pref的修正。然后，在步驟59，附加計數(shù)器的值n減1，然后返回到前面描述的步驟52而繼續(xù)本方法的結(jié)尾。
因此，可以看出從附加計數(shù)器中的值n等于6開始，需要連續(xù)6次經(jīng)過步驟57到59以將值n歸為0。
在這一階段，步驟56的檢驗結(jié)果與剛描述的情況不同，其修改了該檢驗后的步驟。
實際上，在步驟56，當附加計數(shù)器的值n等于0時，在步驟60，控制器電路3根據(jù)最近計算的壓力變化值dP執(zhí)行另一檢驗。然后，將壓力變化值dP與稱作第二修正因子的第二預(yù)定量c2比較，其中c2的值介于c1和S的值之間。
當該檢驗60的結(jié)果導(dǎo)致dP小于c2時，該方法返回步驟50，在這里最近測量的周圍壓力值存儲為新的基準壓力值Pref。
當dP的值高于c2時，繼續(xù)執(zhí)行步驟61，其構(gòu)成了修正基準壓力值Pref的附加步驟的。在此步驟中，最近存儲的基準壓力值與c2之和存儲為新的基準壓力值Pref。
在該修正步驟后，該方法返回已描述的步驟52繼續(xù)。
在步驟25執(zhí)行的檢驗中，當在步驟24計算的壓力變化值dP沒有超過觸發(fā)閾值S時，這組步驟將無限地重復(fù)。
像根據(jù)第一實施例的方法一樣，該方法對最近計算的壓力變化值dP的符號進行區(qū)別，基準壓力僅在周圍壓力變化不減小的情況下修正。
根據(jù)本實施例的方法與前述實施例的主要不同在于在周圍壓力值對應(yīng)預(yù)定常量的情況下，用于修正基準壓力值Pref的量并不考慮周圍壓力值的過去的發(fā)展。
此外，很明顯地，對于實現(xiàn)根據(jù)本實施例的檢測方法來說，與使用值為n的附加計數(shù)器有關(guān)的步驟并不是不可缺少的，更具體地是對于檢驗步驟60和修正步驟61。
實際上，所測量的壓力P的增加被傳播到所存儲的基準壓力值Pref而被削弱。換言之，為了平滑周圍壓力的增加，修正步驟58(與步驟61一樣)用值c1限制將存儲的基準壓力值的增加。
因此，在周圍壓力以準連續(xù)的方式增加了幾分鐘的特殊情況中，如果僅執(zhí)行步驟58提到的修正，則存儲的基準壓力值會離實際的周圍壓力值越來越遠。
這就是為什么實現(xiàn)附加的修正步驟61是優(yōu)選的原因，在該修正步驟61中，將存儲的基準壓力值也受到限制，但是是用比c1更大的值c2。該附加步驟能夠進一步地提高根據(jù)第三實施例的方法的精度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員當然能夠在前述實施例中實現(xiàn)表面壓力P0的更新，如本實施例的步驟54所描述的。這種預(yù)防措施實際上可以保證該值的高精度，該值是在后面的潛水模式中用于進行深度計算以及確定與佩戴該裝置的人員的安全相關(guān)的數(shù)據(jù)。
前面的描述對應(yīng)于本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但絕不能認為是對本發(fā)明的限制，尤其是關(guān)于所描述的手表的結(jié)構(gòu)、描述的功能、特性以及使用的控制部件的數(shù)量。如前所述，不管顯示器是模擬的還是數(shù)字的，根據(jù)本發(fā)明的檢測方法可以在任何潛水計算機類型的便攜式電子裝置中實現(xiàn)。類似地，本發(fā)明并不局限于所描述的操作模式，其中這些參數(shù)可以通過控制器電路的合適編程進行修改。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在按照其需要對根據(jù)本發(fā)明的方法進行調(diào)整中不會遇到任何特別的困難，尤其是關(guān)于通過實例提供的頻率和修正量的值。
權(quán)利要求
1.用于便攜式電子裝置(1)的檢測潛水開始的方法，所述便攜式電子裝置(1)至少具有第一操作模式和稱作潛水模式的第二操作模式，并且特別包括用于測量周圍壓力值(P)的壓力傳感器(5)；用于處理所述測量結(jié)果的電子電路(2)，其包括時基(4)和至少一個存儲區(qū)(7，8)；在所述第一操作模式中實行的方法包括以下步驟a)測量周圍壓力值，并將該值存儲為基準值(Pref)；b)以第一頻率(f1)周期地測量周圍壓力值(P)；c)以第一頻率(f1)周期地計算在測量的周圍壓力(P)與基準壓力(Pref)之間的壓力變化值(dP)，并將所述壓力變化值(dP)與存儲在存儲區(qū)(7)中的稱作觸發(fā)閾值(S)的預(yù)定值進行比較；d)如果壓力變化值(dP)高于所述觸發(fā)閾值，則激活所述潛水模式，否則在相反的情況下，繼續(xù)步驟e)；e)以第二頻率(f2)將所述壓力變化值(dP)與存儲在所述存儲區(qū)(7)中的預(yù)定量(c1)或者根據(jù)測量的壓力值確定的dPm進行比較，所述量低于所述觸發(fā)閾值(S)，所述第二頻率(f2)低于或等于所述第一頻率(f1)；f)如果壓力變化值(dP)高于所述量，則修正基準壓力值(Pref)；否則在相反的情況下，存儲最近測量的壓力值(P)為新的基準壓力值(Pref)，然后g)返回步驟b)。
2.用于便攜式電子裝置的檢測潛水開始的方法，所述便攜式電子裝置至少具有第一操作模式和稱作潛水模式的第二操作模式，并且特別地包括用于測量周圍壓力值的壓力傳感器；用于處理所述測量的結(jié)果的電子電路，其包括時基和至少一個存儲區(qū)；在所述第一操作模式中實行的方法包括以下步驟a)測量周圍環(huán)境壓力值，并將該值存儲為基準值(Pref)；b)以第一頻率(f1)周期地測量周圍壓力值(P)；c)以所述第一頻率(f1)周期地計算在所測量的周圍壓力(P)與基準壓力(Pref)之間的壓力變化的值(dP)，并將所述壓力變化值(dP)與存儲在所述存儲區(qū)(7)中的稱作觸發(fā)閾值(S)的預(yù)定值進行比較；d)如果壓力變化值(dP)高于所述觸發(fā)閾值，則激活所述潛水模式；否則在相反的情況下，繼續(xù)步驟e)；e)以第二頻率(f2)周期地將所述壓力變化(dP)的絕對值和存儲在所述存儲區(qū)(7)中的或者根據(jù)所測量的壓力值確定的預(yù)定量(c1)進行比較，所述量低于所述觸發(fā)閾值(S)；f)如果壓力變化(dP)的絕對值高于所述量，則修正基準壓力值(Pref)；否則在相反的情況下，存儲最近測量的壓力值(P)作為新的基準壓力值(Pref)，然后g)返回步驟b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測方法，進一步包括在步驟d)后還包括如下步驟d′)以第三頻率(f3)周期地確定壓力變化(dP)的符號，所述第三頻率(f3)介于所述第一和第二頻率(f1，f2)之間；d″)如果所述壓力變化(dP)為負，則存儲最近測量的壓力值為基準壓力值(Pref)，然后返回步驟b)；否則在相反的情況下，繼續(xù)步驟e)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的檢測方法，其中當預(yù)先確定了所述量時，所述量稱作第一修正因子(c1)，步驟f)中的所述修正包括將所述第一修正因子(c1)與所存儲的基準壓力值相加，相加的結(jié)果存儲為新的基準壓力值(Pref)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測方法，其中完成步驟e)到g)確定一個循環(huán)，在執(zhí)行最近的n-1個循環(huán)期間，其中n為介于2和10之間的整數(shù)，當已經(jīng)對基準壓力值進行一次修正時，在每n個循環(huán)的一個循環(huán)中，所述第一修正因子(c1)在步驟e)和f)中用稱作第二修正因子(c2)的附加預(yù)定量替換，所述第二修正因子(c2)的值介于所述第一修正因子和所述觸發(fā)閾值之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的檢測方法，其中當所述量根據(jù)測量的壓力值確定時，步驟e)還包括以所述第二頻率(f2)存儲所述壓力變化值(dP)的操作，至少所存儲的最近三個壓力變化值(dPi-2，dPi-1，dP)被用于計算所述量，所述量對應(yīng)于所述至少最近三個值的平均壓力變化(dPm)的計算結(jié)果，步驟f)中的所述修正包含將所述量(dPm)與所述存儲的基準壓力值相加，相加的結(jié)果存儲為新的基準壓力值(Pref)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測方法，其中所述量是基于所存儲的最近四個壓力變化值(dPi-3，dPi-2，dPi-1，dP)計算的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3和6或3和7所述的檢測方法，其中當在步驟d″)中最近計算的壓力變化(dP)的符號為負時，將所存儲的壓力變化值(dPi-3，dPi-2，dPi-1，dP)全部用零替換，然后返回步驟b)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測方法，其中步驟e)還包括以所述第二頻率(f2)存儲所述壓力變化值(dP)的操作，至少所存儲的最近三個壓力變化值(dPi-2，dPi-1，dP)被用于計算所述量，所述量對應(yīng)于所述至少最近三個值的平均壓力變化(dPm)的計算結(jié)果的絕對值，在步驟f)中的所述修正包含將所述平均壓力變化值(dPm)與所存儲的基準壓力值相加，相加的結(jié)果存儲為新的基準壓力值(Pref)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或8所述的檢測方法，其中所述第一和第三頻率(f1，f3)相等。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一個所述的檢測方法，其中所述第一頻率(f1)具有實質(zhì)上介于0.1和10Hz之間的值。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一個所述的檢測方法，其中所述第二頻率(f2)具有實質(zhì)上介于0.001和0.04Hz之間的值。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一個所述的檢測方法，其中所述觸發(fā)閾值對應(yīng)于實質(zhì)上介于0.2和1.5米之間的水的深度。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一個所述的檢測方法，包括以第三頻率(f3)實現(xiàn)的附加步驟，在該步驟中，所存儲的基準壓力值(Pref)保存在附加存儲區(qū)中，以在后來作為進行潛水的水體表面的實際壓力值用于潛水模式中。
15.計算機程序，安裝在控制器電路中，用于實現(xiàn)根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法。
16.用于便攜式電子裝置的控制器電路，用于實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1到14中任意一項所述的檢測方法。
17.便攜式電子裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制器電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在潛水計算機類型的便攜式電子裝置(1)中實現(xiàn)的檢測潛水開始的方法。更具體地說，該方法在至少具有第一操作模式和稱作潛水模式的第二操作模式的這類裝置中實行。該裝置包括用于測量周圍壓力值(P)的壓力傳感器(5)；用于處理壓力測量結(jié)果的電子電路(2)，其包括時基(4)和至少一個存儲區(qū)(7，8)。根據(jù)本發(fā)明的檢測方法更具體地提出了對某些測量的壓力值進行修正，然后將其存儲為基準壓力值(Pref)的方法。因此，只根據(jù)周圍壓力的測量值，就能夠高可靠性地檢測潛水開始。
文檔編號G04G21/02GK1673681SQ20051005648
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月22日
發(fā)明者S·克勞德, L·克里斯特 申請人:Eta瑞士鐘表制造股份有限公司