CN101231506B - 可指示预编程地理位置的方向的电子表 - Google Patents

Abstract

电子表使用两个指针指示时间。电子表包括电子罗盘，具有微控制器的用于基于罗盘的磁传感器提供的检测信号计算北极方向的处理单元。电子表还包括驱动由处理单元控制的指针的马达装置，用于将指针置于时间模式、选定方向模式或者选定罗盘模式下，及与微控制处理单元连接的手动控制元件。在选定位置可手动启动控制元件以进行从时间模式到方向模式和/或罗盘模式的选择。在选定方向模式下，可以通过两个重叠指针将控制元件拉出到稳定的设置位置来设定以表所在地的地理位置为函数的预编程地理位置的方向参数。在选定罗盘模式下，可以将两个指针置于相反方向来指示北极方向。

Description

可指示预编程地理位置的方向的电子表

技术领域

本发明涉及一种通过至少两个指针来指示时间的电子表，该指针可用于指示预编程地理位置如麦加的方向。为了实现这一点，电子表包括集成于表壳中的电子罗盘的至少一个地磁场传感器。还包括基于磁传感器提供的检测信号来计算北极方向的微控制器处理单元。用于驱动表指针的马达装置由处理单元控制以便将指针至于时间模式、选定的方向模式、或者选定的罗盘模式下。电子表的手动控制元件控制处理单元的操作。

背景技术

过去已经提出多种不同的电子表，尤其是用于提供有关指定地理位置的方向的信息或者是其他各种类型信息的电子表。比如，一种已知的电子表用于提供与预编程的地理位置如麦加的方向相关的信息。为了实现这一点，首先，可能要对电子表用户所在的地理位置进行选择或将其编程于表内。电子表中也可以提供用于指示磁北极或者地理北极的罗盘以使得电子表能够使用至少一个指针来指示比如麦加的方向。

欧洲专利EP0713162中披露了一种安装有电子罗盘的电子表，这一点可以被引用。该罗盘由永久磁铁、第一传感器及第二传感器形成，其中永久磁铁以可自由地在壳体中围绕转轴旋转的方式安装，第一传感器及第二传感器用于由永久磁铁产生的磁场。这两个传感器能够向电子处理单元提供第一及第二检测信号以使所述单元计算出磁铁的磁轴方向，该方向对应于地磁北极。电子处理单元控制至少一个用于驱动指针的电马达以使得可以用至少一个时间指示指针来显示预编程地理位置的方向，比如麦加的方向。

通过操作电子表的众多手动控制元件之一可选定罗盘模式，在该模式下，磁北极的方向仍可继续由至少一个指针指示。与电子表用户所在的地理位置相关的北极方位的校正可由用户编程于数据存储单元，以使得表能够计算出地理北极的校正方向。

在设定该表用户所在的地理位置的模式下，首先，可在第一旋转方向移动分针来选择以所处位置为函数的磁方位。然后引入所处位置的磁偏角，以便使用控制元件将磁方位转换为地理方位。当在第二旋转方向驱动时，分针仍可以选择一个城市、一个地区、一个国家或者一个角度指示，这些均可在LCD型屏幕上显示。

欧洲专利EP1701229中也披露了一种与EP0713162中的电子表同类型的带有罗盘功能的电子表。然而，第三时间指示指针指示预编程地理位置的方向，比如麦加的方向，而其他两个指针指示磁北极或者地理北极的方向。

在已知的比如上述文献提出的大多数电子表中，包括电子罗盘以及用于通过指针指示麦加方向、磁北极方向或者地理北极方向的装置，需要许多编程操作或者选择操作。结果，这种电子表的任何用户难以记住所有必须的编程及选择操作，这点构成一个缺陷。另外，也可能对究竟是在时间模式、方向模式或者罗盘模式之间选择的哪个模式实际上通过指针显示产生混淆。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过指针指示时间的电子表，包括用于选择及设定方向参数的装置，及通过指针提供在选择的模式之间明显不同的显示，该显示非常易于操作，所述电子表克服了现有技术的缺陷。

因此本发明涉及一种通过至少两个指针来指示时间的电子表，包括：集成于表壳中的电子罗盘的至少一个地磁场传感器，带有微控制器的处理单元，用于基于磁传感器提供的检测信号计算北极方向，马达装置，用于驱动由处理单元控制的指针，以便将指针置于时间模式、选定的方向模式或者选定的罗盘模式，以及与微控制器处理单元相连的手动控制元件，其中，在选定位置能手动地启动控制元件以进行从时间模式到方向模式和/或罗盘模式的选定，或者在选定的方向模式下在设定位置手动地启动控制元件，以便借助两个指针的至少一个指针来以表所在地的地理位置为函数为预编程的地理位置设定方向参数，以及在选定的方向模式下，两个指针在重叠位置或者相反的位置，以指示预编程地理位置的方向，然而与方向模式相反，在选定的罗盘模式下指针设置在相反位置或者重叠位置以指示北极方向。

根据电子表的有利实施例，所述控制元件是可以被按压的电子霸芯，该电子霸芯可从静止位置按压至相对于弹簧装置的不稳定的选定位置，并且从静止位置拉出到稳定的设定位置，以便通过旋转该霸芯将两个重叠的指针移动到选定的方向模式下的标记位置，该标记位置位于表面或者表圈上并且对应于要设定的方向参数。

根据电子表的有利实施例，该电子表包括表圈，其中从表的12点位置开始以顺时针方向在该表圈的整个圆周上示有从0到360°的角度标记。

根据电子表的有利实施例，具有微控制器的处理单元被编程为这样一种形式，当第一次按压控制元件时，选定方向模式来通过两个重叠指针来指示预编程地理位置的方向，当在预定时间间隔内第二次按压控制元件时，选定罗盘模式来使用两个置于相反方向的指针指示北极方向，以及如果在预定时间间隔之后对控制元件没有任何动作，则选定时间模式。

根据电子表的有利实施例，包括表带，该表带上示有多个地理位置，每一个地理位置都具有用来定义与预编程地理位置有关的地理方位的数值参考，该地理方位是要在选定的方向模式下设定的方向参数。

根据本发明，电子表的一个优点在于：使用一个手动控制部件就可以非常容易地进行从时间模式到方向模式及罗盘模式的选择。在选定的方向模式下，也通过同一手动控制部件设定以用户所在地为函数的预编程在表中的地理位置的方向参数。通过这种方式，很容易使用表指针在选定方向模式下查阅预编程地理位置的方向，以及在选定罗盘模式下查阅磁北极或者地理北极。

在手动控制部件为电子霸芯(electromc stem crown)的情况下，很容易从时间模式转换到方向模式，然后到罗盘模式。在霸芯上快速地第一次施加压力将导致霸芯从静止位置转到相对于弹簧装置的不稳定位置，从而比如使得方向模式被选定。第一次施加压力后的预定超时时间段内快速地在霸芯上第二次施加压力，比如会从方向模式选定到罗盘模式。在预定的超时时间段内对霸芯没有任何动作将再次选定时间模式，这已经预先被编程并存储到处理单元的存储装置中。比如可将该超时时间段编程为30秒，并且可很容易地毫不复杂地修改该超时时间段。

优选地，在选定方向模式下指针在重叠位置，然而在选定罗盘模式下指针在相反位置。因此处理单元的微控制器控制马达装置，该马达装置用于基于在控制部件上的一次或者两次施加压力来驱动指针，以将指针放置在重叠位置或者是相反位置。以这种方式，所选择的每个模式之间是明显不同的，因此可以容易地分辨定位指针正指示的是哪种类型的指示。

在霸芯上第一次施加压力后选定的方向模式中，可通过将所述霸芯拉出到一个稳定的设定位置来设定方向参数。在稳定位置，可通过在一个方向或另一个方向上旋转该霸芯来旋转两个重叠的指针，只要在表面或者表圈上的标记与待设定的方向参数相应。优选地，表圈包括从0到360°的角度标记，该标记从表的12点位置开始以顺时针方向覆盖表圈的整个圆周。通过将指针放置于角度标记处，便可从用户所在地设定与预编程地理位置相关的地理方位。将霸芯推到静止位置，存储该地理方位并且重叠的指针将指示预编程地理位置的方向，优选为麦加的方向。

优选地，与世界不同地方相对应的多个地理方位刻到表腕带的背面，以避免破坏表的外观，或者刻到表带上或***状的卡片上，以方便地告知用户要设定哪些参数。因为电子表在表面上除了时间指示外不包括任何其他指示，因此在保护其外观的同时也使得用户能够在任何时候找到预编程地理位置比如麦加的方向。

附图说明

参照附图，通过至少一个非限定性实施例的说明可清楚地理解能指示预编程地理位置如麦加的电子表的目的、优点以及特征。在附图中，

图1示出根据本发明在不同选择模式下以及在选定方向模式下位于用于设定方向参数的位置的电子表；

图2以简化的方式示出根据本发明的电子表的各种部件。

具体实施方式

在下面的描述中，电子表的所有本领域技术人员公知的元件只以简化的方式涉及。该电子表的类型是通过一般安装在贯穿表面中心的两个轴上的至少两个指针来指示时间，并且配置有指示方向的电子罗盘。

图1在平面A，B，C示出电子表1的不同可选模式，以及在平面B’内在方向模式下的方向参数的设定。电子表1进一步在表壳内包括电子时基电路，在表面5下方包括用于确定磁北极的电子罗盘(未示出)。该电子罗盘包含至少一个地磁场传感器向用于计算待指示的北极方向的微处理控制单元提供检测信号。该电子罗盘可以是已经在欧洲专利文献0713162及0721155中所披露的那种，具有可旋转地安装于壳体内的永久磁铁以及永久磁铁周围的用于从该磁铁中获取以地磁场为函数取向的磁场的两个磁传感器，即霍尔探针。然而，该电子罗盘也可以由两个彼此垂直放置的磁导传感器组成。当然，依赖于表用户所在地的校正可存储在表存储装置中以便准确地确定地理北极。

在图1中的A平面，电子表在时间模式下具有时针3和分针2，它们在具有传统时间刻度的表面5上指示一天的时间。电子表1还包括置于表壳一侧的手动控制元件4。该控制元件优选为如瑞士专利632894及欧洲专利0569868和1435633中披露的旋转的电子霸芯。在对控制元件未施加任何动作的情况下，在复位弹簧装置自动回到静止位置之前该控制元件可以由用户手指按压到相对于复位弹簧装置的不稳定的选定位置。该控制元件4也可以被推出到至少一个稳定的参数设定位置，比如方向参数。

表圈6包围着表面5及表芯。在表圈6上，从0到360°的角度标记从表的12点位置开始以顺时针方向覆盖表圈的整个圆周。这些标记以利于在手腕上佩带表的使用者读取的方向位于表圈上。在方向模式下使用这些角度标记以便于设定方向参数，这将在下面描述。

需要注意的是，如平面A中示出的，电子表1以这样一种方式配置：不对处于静止状态的控制元件4采取任何动作就能通过两个指针2、3自动显示时间模式。相反地，如平面B中示出的，如果在控制元件上短时间施加压力P1以使得控制元件进入选定位置，则选定了方向模式。“短时间施加压力”表示在选定位置上大约一秒的压力。如果在程序预设的时间段(超时时间段)之后比如大约三十秒之后不对控制元件4短时间施加其它压力，则指针自动复位到时间模式来指示时间。

在平面B内的方向模式下，基于确定由电子罗盘获取的磁北极或者计算得出的地理北极来设置指针2、3，并优选置于重叠位置来指示表内预编程地理位置的方向。该预编程的地理位置优选为麦加。通过两个指针指示的预编程地理位置的方向依赖于用户所在地的至少一个参数。微控制器处理单元根据表所在地确定预编程地理位置(麦加)与罗盘传感器检测的磁北极或者计算得出的地理北极之间的角度。在选定的方向模式下，诸如***教徒的使用者将转向重叠指针的方向以便在规定时间进行他的祈祷。

当随着在控制元件4上短时间施加压力P1来选定方向模式时，可以基于用户所在地设置方向参数。为了在短时间施加压力P1后马上实现这一点，控制元件4可以被拉出到稳定设定位置T，如平面B’所示。在该设定位置，电子表将保持在该设定模式，直到在控制元件被推后到其稳定位置之后已经设定的方向参数变成有效。

在该设定位置处，可通过在任意的方向上旋转霸芯控制元件4来将重叠指针2、3转动α角度。指针被置于与表圈6上示出的角度标记相反的位置。该角度标记对应于要设置的方向参数，该方向参数以表用户所在地为函数，以使得指针能够指示预编程的地理位置。

为了利于根据表所在地设置来设置地理北极与预编程地理位置如麦加之间的角度，可以将对应于世界若干地方的几个角度参考标记到表带的背面或者上方，或者是电子表1提供的***状的卡片上。也可以从互联网www.qibla.com.org网站上查阅角度参考表。因此可以朝着与已刻上的用户所在地的参考相应的标记来移动指针2、3。如上所述，将控制元件4置于静止位置将使得通过指针设定的方向参数有效。这也使得重叠指针在方向模式下指示适合于预编程地理位置的方向。在预定超时时间段后并且不对静止位置上的控制元件4采取任何动作，表将自动回到时间模式，复位指针将显示这一天的时间。

为了转到在图1的C平面示出的罗盘模式，从时间模式经过方向模式到罗盘模式必须连续施加两个短时间的压力P1与P2。然而，如果施加第一短时间压力P1后，在比预定超时时间段稍短的时间段之后在控制元件上施加第二短时间压力P2，就有可能在指针显示磁北极或者地理北极之前首先通过指针显示预编程地理位置的方向。在罗盘模式下，优选地与传统机械罗盘的大指针一样设置指针2、3并将其定位于相反方向。

对在预定超时时间段后返回到静止位置的控制元件不采取任何动作，指针2、3将自动复位到时间模式下以指示当地时间。因此要注意，在如上所述的三个可选模式中，以用户可立即指出当前是何种电子模式的这样一种方式来配置指针。当然，指针也可在选定的方向模式下被放置于相反的位置或者是在选定的罗盘模式下按照用户选择地重叠。另外，方向模式与罗盘模式之间的选择顺序是可以改变的。

图2示意性示出电子表1的各种部件。如上所述，电子表包括电子罗盘10。该罗盘10包括提供检测信号的磁场传感器。来自该传感器的检测信号在提供给用于计算磁北极方向的处理单元13的微控制器15前，首先在传统的AC/DC转换器11中被转换为数字信号。

在电子罗盘由两个磁导传感器组成的情况下，AC/DC转换器不再是必须的，因为简单的控制器就可以直接解释这些传感器所测量的值。

以存储于处理单元的存储装置14、例如非易失性存储器14a(ROM或EEPROM)中的校正数据为函数，微控制器能根据表所在地的世界位置以公知方式计算出地理北极。预编程地理位置如麦加的经度及纬度坐标也可存储于该非易失性存储器。存储装置14也包括RAM型的易失性存储器14b来存储一些由用户引入的设定数据。方向设定参数也存储于易失性存储器14b中。

微控制器15也包含一些与时基相关的模块，用于控制通过表面上的指针2、3的时间显示。与未示出的石英谐振器连接的振荡器级形成了微控制器15的一部分以用于为表的各种操作定时。振荡器的频率可按照传统选为32768HZ。

微控制器15也有控制用于驱动指针的马达装置16的功能，其可以像欧洲专利0713162中的一样具有驱动时针3的第一电马达及驱动分针2的第二电马达。微控制器5任何时间都知晓指针的位置。，微控制器15可以控制马达装置16，这是启动控制元件4以将指针2、3设置在参照图1所述的方向模式或者罗盘模式所产生的作用。

如果电子表1被提供有足够的存储空间及适当的算法，也可以基于***使用者所在的确切位置向关心祈祷时间的该用户提供数据。然而，电子表必须也能够指示日期，因为随着地理位置及日出日落，每天的祈祷时间也是不同的。通过同一控制元件4也可提供及设置指示祈祷时间的闹钟。

在方向模式下，通过将重叠的指针定位于表面上对应于索引的或者存储的地理位置的分钟的数值指示，便可设置方向参数，该索引的或者存储的地理位置必须有效。处理单元的计数器可以考虑通过重叠指针对表面的一次或者多次转动，以定义超过60个存储的地理位置(城市)。尽管根据所处的地理位置，关于进行***祈祷的日期的精确性是严格的，但是对于使用一个手动控制元件的用户而言，编程及转换操作必须保持简单。然而，电子表还可以包括附加的LCD型显示屏，用于通过在设定位置旋转霸芯来显示诸如城市的世界位置。

本领域技术人员可以从已经给出的描述中，在不脱离本发明权利要求的范围内得出能指示预编程地理位置的方向比如麦加的方向的电子表的多种变体。该电子表也可用于诸如徒步横渡旷野竞赛的体育运动。可旋转地安装于表中间部分的电子表圈及表芯下方的一个或多个电容感应键均可以用作控制元件。通过手指对感应键的动作，可以与表面或者表圈上在方向参数设定位置的确定标记相反地移动指针。可以在表面或者表圈上制作世界城市的标记以用于设定方向参数。

Claims (5)

1.一种通过至少两个指针(2，3)来指示时间的电子表(1)，包括：

集成于表壳中的电子罗盘(10)的至少一个地磁场传感器，

带有微控制器(15)的处理单元(13)，用于基于磁传感器提供的检测信号计算北极方向，

马达装置(16)，用于驱动由处理单元控制的指针，以便将指针置于时间模式、选定的方向模式或者选定的罗盘模式，以及

与微控制器处理单元相连的手动控制元件(4)，

其特征在于，在选定位置(P1，P2)能手动地启动控制元件(4)以进行从时间模式到方向模式和/或罗盘模式的选定，或者在选定的方向模式下在设定位置(T)手动地启动控制元件(4)，以便借助两个指针(2，3)的至少一个指针来以表所在地的地理位置为函数为预编程的地理位置设定方向参数，以及在选定的方向模式下，两个指针在重叠位置或者相反的位置，以指示预编程地理位置的方向，然而与方向模式相反，在选定的罗盘模式下指针设置在相反位置或者重叠位置以指示北极方向。

2.根据权利要求1所述的电子表(1)，其特征在于，所述控制元件(4)是能被按压的电子霸芯，该电子霸芯能从静止位置按压至相对于弹簧装置的不稳定的选定位置，并且从静止位置拉出到稳定的设定位置，以便通过旋转该霸芯将两个重叠的指针(2，3)移动到选定的方向模式下的标记位置，该标记位置位于表面(5)或者表圈(6)上并且对应于要设定的方向参数。

3.根据权利要求2所述的电子表(1)，其特征在于，该电子表包括表圈(6)，其中从表的12点位置开始以顺时针方向在该表圈的整个圆周上示有从0到360°的角度标记。

4.根据权利要求2或3所述的电子表(1)，其特征在于，具有微控制器(15)的处理单元(13)被编程为这样一种形式，当第一次(P1)按压控制元件(4)对，选定方向模式来通过两个重叠指针(2，3)来指示预编程地理位置的方向，当在预定时间间隔内第二次(P2)按压控制元件(4)时，选定罗盘模式来使用两个置于相反方向的指针(2，3)指示北极方向，以及如果在预定时间间隔之后对控制元件没有任何动作，则选定时间模式。

5.根据权利要求1所述的电子表(1)，其特征在于，包括表带，该表带上示有多个地理位置，每一个地理位置都具有用来定义与预编程地理位置有关的地理方位的数值参考，该地理方位是要在选定的方向模式下设定的方向参数。

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