專利名稱：包括電容性水檢測(cè)裝置的便攜式電子裝置及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式電子裝置，它包括為特別是含有數(shù)據(jù)處理單元的電子電路供電的供電裝置，電子電路封裝在由玻璃封住的殼所形成的組件中，便攜式電子裝置還包括壓力傳感器，以及水存在檢測(cè)裝置，它們能產(chǎn)生電信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理單元，檢測(cè)裝置包括至少一個(gè)電容傳感器，該傳感器具體包括電容器，其一個(gè)極板由放置在外殼-玻璃組件內(nèi)部區(qū)域上的電極形成，當(dāng)位于直接與所述電極對(duì)面的外殼-玻璃組件外部區(qū)域相接觸的外部介質(zhì)發(fā)生性質(zhì)改變，例如所述外部區(qū)域與水相接觸時(shí)，該電容器的電容能夠隨之改變。
本發(fā)明還涉及用于在這種類型的裝置中實(shí)現(xiàn)水存在檢測(cè)裝置的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)這種類型的電子裝置的目前技術(shù)發(fā)展水平已有說(shuō)明。
1985年12月6日出版的日本實(shí)用新型No.60-183896公開(kāi)了一配備有特別包括壓力傳感器的測(cè)量和顯示浸入水中深度的裝置的電子裝置。由于壓力傳感器的工作會(huì)有高電能消耗，所以在該裝置上配有檢測(cè)是否有水存在的裝置以控制向壓力傳感器的供電，以便當(dāng)攜帶該裝置的人不在水中時(shí)能中斷供電。這樣，該建議的解決方案在于使用電容傳感器，它包括透明電極，放在玻璃的內(nèi)表面上。當(dāng)水與玻璃相接觸時(shí)，該電容傳感器會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一個(gè)電容，從而引起通過(guò)電子處理單元的參考信號(hào)的改變。這樣，僅當(dāng)檢測(cè)到水與該裝置的玻璃相接觸時(shí)，再向壓力傳感器提供能量。
首先應(yīng)注意，已知實(shí)現(xiàn)了大量裝置用歐姆型裝置來(lái)檢測(cè)是否有水的存在。這些檢測(cè)裝置，雖然一般具有合理的電能消耗，但有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，就是它們要求或多或少?gòu)?fù)雜的結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，在裝置的外殼上必需有一個(gè)小孔，這就會(huì)產(chǎn)生水阻問(wèn)題。為此，本申請(qǐng)人偏向于改進(jìn)電容型檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要在裝置的外殼上作一個(gè)特定的小孔。
但是，在前述日本實(shí)用新型中提出的技術(shù)解決方案有不少缺點(diǎn)。特別是，配有一個(gè)主開(kāi)關(guān)來(lái)控制向壓力傳感器的供電，它配合檢測(cè)是否有水存在的裝置一起工作。水存在檢測(cè)裝置以某種方式起著次級(jí)開(kāi)關(guān)的作用。有主開(kāi)關(guān)存在的直接后果是當(dāng)裝置未浸入水中時(shí)就不可能進(jìn)行壓力測(cè)量(在某些情況下也是有用的，在以下說(shuō)明)。此外，用來(lái)安排主開(kāi)關(guān)的位置應(yīng)使水存在檢測(cè)裝置始終由時(shí)鐘信號(hào)供電。于是，既然始終在進(jìn)行水存在的測(cè)試，這些檢測(cè)裝置就會(huì)長(zhǎng)期浪費(fèi)能量，而且，該裝置切斷向壓力傳感器供電的次級(jí)開(kāi)關(guān)功能處于檢測(cè)裝置的下游。
還應(yīng)注意，所提出的解決方案沒(méi)有考慮到電容傳感器的所述結(jié)構(gòu)具有雜散電容這一事實(shí)，這樣就必需選擇在裝置的玻璃上形成較高的電容值以使檢測(cè)裝置能有效的工作。結(jié)果，又出現(xiàn)另一缺點(diǎn)，即檢測(cè)裝置由于高電容值而消耗高電能。假定雜散電容會(huì)隨裝置所處的環(huán)境條件，特別是隨溫度而改變，所選的電容值就必需更高。同理，由于是靠檢測(cè)參考信號(hào)的改變來(lái)檢測(cè)水的存在，且由于這些改變的幅度隨因有水存在而出現(xiàn)的電容值而不同，所述電容的值必需足以使所改變幅度能被電子處理電路檢測(cè)到。
另外，雜散電容值在長(zhǎng)時(shí)期上也會(huì)波動(dòng)，這可以導(dǎo)致檢測(cè)裝置失靈，特別是因?yàn)樗M(jìn)行的測(cè)量是絕對(duì)的而不是相對(duì)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，通過(guò)提供一種裝置，所述裝置包括用于檢測(cè)水存在的電容型裝置，并具有低電能消耗而且在各種環(huán)境條件下具有增強(qiáng)的長(zhǎng)期可靠性。
所以，本發(fā)明提供前述類型的便攜式電子裝置，其特征在于壓力傳感器在至少兩種供電模式下工作，第一種稱為表面模式，第二種稱為潛水模式，其中檢測(cè)裝置周期性啟動(dòng)，對(duì)代表電容器電容的量進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)裝置還包括用于對(duì)所述量的至少兩次連續(xù)測(cè)量進(jìn)行比較，并響應(yīng)于所述量的兩次連續(xù)測(cè)量之間的變化大于預(yù)定值的情況而產(chǎn)生電信號(hào)，以啟動(dòng)潛水供電模式的裝置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，提供了多個(gè)電容傳感器，它們規(guī)則地分布在裝置的玻璃上，在檢測(cè)裝置的每個(gè)供電周期測(cè)量代表每個(gè)傳感器電容的量，以便限制能夠在單個(gè)傳感器上發(fā)生的潛水供電模式的無(wú)意觸發(fā)。檢測(cè)裝置于是配置成當(dāng)部分測(cè)量的量，最好至少有一半或甚至全部，其變化大于預(yù)定值時(shí)就觸發(fā)潛水供電模式。這樣一種結(jié)構(gòu)事實(shí)上能對(duì)玻璃總表面的較大部分進(jìn)行分析，防止例如攜帶該裝置的人把手指一放在玻璃上就立即啟動(dòng)壓力傳感器的供電。
或者，可以在玻璃的內(nèi)表面放置單個(gè)電極，該電極基本上覆蓋了玻璃的整個(gè)表面。然后可以提供一個(gè)觸發(fā)閾值，使其對(duì)應(yīng)于所覆蓋玻璃部分的預(yù)定值，這樣容性電容器的電容是覆蓋表面的函數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，可以任意決定，當(dāng)測(cè)量量的值對(duì)應(yīng)于玻璃總面積的一半被覆蓋的情況下，就認(rèn)為裝置已浸入水中。這樣，相對(duì)上述主要實(shí)施例的工作來(lái)說(shuō)，兩次連續(xù)測(cè)量的測(cè)量量的變化必需超過(guò)比前述預(yù)定閾值的值更高的一個(gè)新預(yù)定值，才可啟動(dòng)潛水供電模式。
最好，按照本發(fā)明的水存在檢測(cè)裝置以潛水計(jì)算機(jī)型裝置或結(jié)合了潛水專用功能的手表型裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在后一情況下，理想的是，即使當(dāng)用戶不處于潛水狀態(tài)時(shí)壓力測(cè)量也周期性進(jìn)行。在手表中實(shí)現(xiàn)的算法計(jì)算中可將這些測(cè)量考慮在內(nèi)，以改進(jìn)確定潛水參數(shù)的精確度。
此外，當(dāng)該裝置未浸入水中時(shí)可以預(yù)見(jiàn)該電容傳感器的附加用途，即它們也可完成手動(dòng)控制元件的功能。
本發(fā)明也涉及如前述的水存在檢測(cè)裝置的實(shí)現(xiàn)方法。


參閱以下附圖，利用對(duì)不同實(shí)施例的以下說(shuō)明，可以更好的理解本發(fā)明。
圖1為按照本發(fā)明的裝置優(yōu)選實(shí)施例的橫截面示意圖；圖2為水存在檢測(cè)裝置實(shí)施例的簡(jiǎn)化電子圖；圖3示出按照本發(fā)明裝置的例示實(shí)施例的方框圖，此時(shí)水存在檢測(cè)裝置包括多個(gè)電容傳感器。
具體實(shí)施例方式
圖1示出電子裝置1的截面示意圖，以非限制性的手表型裝置的形式來(lái)表示，它包括有外殼2和玻璃3。電子電路4放置在外殼2內(nèi)。按照現(xiàn)有技術(shù)的一種已知結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電電極5，最好是透明的，放置在裝置1的玻璃3的內(nèi)表面6上。導(dǎo)線7將電極5連接到電子電路4。電池或其它電子電源8也放置在外殼2中，由導(dǎo)線9連接到電子電路4的正極端子。
電極5形成電容傳感器的一個(gè)極板20(在圖2中示出)，該電容傳感器的另一極板21在裝置1浸入水中時(shí)由水覆蓋的玻璃3形成。水可在裝置1的外殼2和玻璃3之間建立電連接(圖1中以虛線表示)，如果外殼2連接到電子電路4的負(fù)極端子和電池8，其效果就是使玻璃3外表面的電位回到電子電路4的地11。
裝置1還包括一個(gè)常規(guī)類型的壓力傳感器12，放置在外殼2中，并由導(dǎo)線13連接到電子電路4。
圖2示出用在圖1的裝置1中檢測(cè)水存在的電子電路22的優(yōu)選實(shí)施例的非限制性實(shí)例，它對(duì)電容傳感器20的啟動(dòng)作出響應(yīng)產(chǎn)生電控制信號(hào)。該檢測(cè)電路22連接到頻率檢測(cè)器DF，頻率檢測(cè)器DF又連接到數(shù)據(jù)處理單元(圖3中示出)，數(shù)據(jù)處理單元管理壓力傳感器12的工作，如下述。
檢測(cè)電路22包括電容傳感器20，因電極5和裝置1的外殼2之間的結(jié)構(gòu)而存在雜散電容Cp。該雜散電容在圖2中由電容器23代表。電容傳感器20和電容器23并聯(lián)在地11和運(yùn)算放大器24的反相輸入端之間。
檢測(cè)電路22還包括電阻25、26和27，全部串聯(lián)在放大器24的輸出端和地11之間。放大器24的非反相輸入端連接到電阻26和27之間的結(jié)上。在這種結(jié)構(gòu)中，放大器24和電阻25、26和27形成一個(gè)施密特觸發(fā)器，它在其輸出端28，即電阻25和26之間的結(jié)處，提供一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)作為放大器24的反相和非反相輸入端上電壓相對(duì)值的函數(shù)，具有高邏輯電平或低邏輯電平。頭尾相接安裝的兩個(gè)齊納二極管29和30連接在輸出端28和地11之間，以穩(wěn)定分別定義這些邏輯電平的電壓。
檢測(cè)電路22還包括電阻31，連接在放大器24的輸出端28和反相輸入端之間。電阻31和電容傳感器20以及電容器23形成低通濾波器的一部分，將施密特觸發(fā)器輸出端的電壓積分。電容器20和23的極板電位加到放大器24的反相輸入端。結(jié)果，檢測(cè)電路22像電壓頻率轉(zhuǎn)換器一樣工作，換句話說(shuō)，像壓控振蕩器一樣工作。
在圖2所示的實(shí)施例中，電壓頻率轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)成非穩(wěn)定多諧振蕩器的形式，因?yàn)樗鼊?chuàng)建具有兩個(gè)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)并同時(shí)自由振蕩的周期信號(hào)。但也可將它設(shè)計(jì)成任何周期信號(hào)發(fā)生器的形式，特別是，如前述的壓控振蕩器的形式。圖2所示的結(jié)構(gòu)特別有利，因?yàn)槠渲圃旌?jiǎn)單且因?yàn)椴恍枰呔鹊碾娮釉?br> 檢測(cè)電路22的振蕩周期T以下述關(guān)系式表示T＝2.R31.Ctot.In(1+(2.R26)/R27)式中R31、R26和R27分別為電阻31、26和27的值，Ctot是放大器24的反相輸入端和地11之間的總電容。可以看出，檢測(cè)電路的輸出信號(hào)的振蕩頻率與總電容Ctot的倒數(shù)成比例，所以電容傳感器的電容和雜散電容一起決定了檢測(cè)電路22的振蕩頻率的值。
這樣，電壓頻率轉(zhuǎn)換器的振蕩頻率隨玻璃3外表面上有水或無(wú)水而變化。當(dāng)裝置1未浸入水中時(shí)，電容傳感器20的極板21就不存在于圖2所示的電路中。此時(shí)總電容等于電極5和地11之間的雜散電容Cp。于是檢測(cè)電路22的輸出信號(hào)的振蕩頻率與雜散電容Cp的倒數(shù)成比例。
但當(dāng)裝置1浸入水中時(shí)，極板21形成，因此電容傳感器具有電容Cd，并實(shí)際作用在檢測(cè)電路22上。在這些情況下，總電容Ctot等于電容Cd和Cp之和。
這樣，以一種已知方式將檢測(cè)電路22的輸出信號(hào)中所需的數(shù)據(jù)包含在其頻率中，只需使用簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的數(shù)字裝置將其恢復(fù)即可。舉例來(lái)說(shuō)，可以實(shí)現(xiàn)在固定工作周期中接通的脈沖計(jì)數(shù)器。在此固定周期中接收的脈沖數(shù)直接代表頻率，也就是有無(wú)水與玻璃3接觸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員都了解當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展情況，在實(shí)現(xiàn)這些裝置或等效裝置方面不會(huì)有特別的困難。
圖3以方框圖的形式示出按照本發(fā)明的裝置1的整套電子電路的優(yōu)選實(shí)施例。在此圖中僅示出與本發(fā)明有直接關(guān)系的那些元件。
圖3中示出裝置1的玻璃3，其結(jié)構(gòu)是在其內(nèi)表面上有電容傳感器6，圖中示出電極5a到5f。當(dāng)然，以下有關(guān)該特定實(shí)施例的說(shuō)明也可使本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)使用單個(gè)傳感器的簡(jiǎn)化解決方案，總的工作原理是相同的。
6個(gè)電極5a到5f中的每個(gè)電極經(jīng)由導(dǎo)電路徑101連接到常規(guī)類型的復(fù)用器電路100，復(fù)用器電路100的輸出端連接到圖2所示類型的檢測(cè)電路22的輸入端。檢測(cè)電路22的輸出端連接到數(shù)據(jù)處理單元102，如前所述，后者也能發(fā)送指令來(lái)控制檢測(cè)電路22。
數(shù)據(jù)處理單元102由裝置1的電池8供電。處理單元102連接到壓力傳感器12，壓力傳感器12又能產(chǎn)生發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器103的模擬類型的電信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器103本身連接到處理單元102以向其發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。處理單元102還包括到顯示裝置(未示出)的控制電路104的電連接，以及兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)105和106。從圖3可見(jiàn)每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)105和106都示有6個(gè)不同的地址，其各自的功能在下面說(shuō)明。
裝置1的電子電路還有一個(gè)時(shí)基(未示出)，由例如石英諧振器提供，該時(shí)基向處理單元102發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)，可以直接集成在處理單元中，或安排在裝置1的電子電路中處理單元之外的其它位置。
在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出以下優(yōu)選方法供實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的檢測(cè)水存在的裝置。
裝置1包括至少兩種工作模式，最好對(duì)應(yīng)于每種工作模式的特定供電模式和特定顯示模式。當(dāng)裝置1未浸入水中時(shí)，啟動(dòng)第一種工作模式，可以稱其為表面模式，當(dāng)檢測(cè)到有水與裝置1接觸時(shí)啟動(dòng)第二種工作模式，可以稱其為潛水模式。
在表面工作模式時(shí)，舉例來(lái)說(shuō)，可以用常規(guī)裝置來(lái)提供測(cè)量當(dāng)前時(shí)間的裝置及其顯示器。而且，如上述，壓力傳感器12在此工作模式下的供電最好能按預(yù)定周期(其值大約為從30分鐘到1小時(shí))對(duì)周圍壓力進(jìn)行周期性測(cè)量。壓力測(cè)量值儲(chǔ)存在專用存儲(chǔ)器中(未示出)，以后在潛水期間可能要使用。確實(shí)，如果按照本發(fā)明的裝置1制成潛水電腦的形式，特別為了在潛水上升期間計(jì)算減壓參數(shù)，將減壓算法儲(chǔ)存在電子電路的特定存儲(chǔ)器中。該存儲(chǔ)器可以直接安排在處理單元102中。在減壓算法的計(jì)算中，將戴手表的人在潛水之前所經(jīng)歷的周圍壓力的歷史值考慮在內(nèi)這一事實(shí)，能夠改進(jìn)所計(jì)算的減壓參數(shù)的精度。
當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所用電池8的特性、減壓參數(shù)所需的精度以及所需的工作獨(dú)立性，來(lái)選擇壓力傳感器12在表面模式下的供電周期的值。
此外，仍在時(shí)鐘信號(hào)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)處理單元102周期性啟動(dòng)水存在檢測(cè)裝置20、22、100，以確定裝置1是否浸入水中。為此，檢測(cè)電路22通過(guò)復(fù)用器100連續(xù)測(cè)量與電極5a到5f相關(guān)聯(lián)的每個(gè)電容傳感器的電容，形成第一系列測(cè)量值S1。測(cè)量的量最好按之前在圖2所示的方式轉(zhuǎn)換成頻率，然后儲(chǔ)存在存儲(chǔ)區(qū)105、106中的第一存儲(chǔ)區(qū)105中。這樣，存儲(chǔ)區(qū)105的每個(gè)地址接收一個(gè)有關(guān)給定電容傳感器20的值。
在檢測(cè)裝置的下一供電周期，通常是2到30秒之后，最好大約10秒以后，檢測(cè)電路22通過(guò)復(fù)用器100進(jìn)行每個(gè)電容傳感器20的電容的第二系列測(cè)量S2。第二系列測(cè)量值S2儲(chǔ)存在第二存儲(chǔ)區(qū)106中，第二存儲(chǔ)區(qū)的每個(gè)地址接收一個(gè)有關(guān)給定電容傳感器的值。
儲(chǔ)存了第二系列測(cè)量值S2之后，數(shù)據(jù)處理單元102依次讀出存儲(chǔ)器105和106的內(nèi)容。在每個(gè)讀出步驟中，處理單元讀出每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)105和106中分別與同一電容傳感器20相關(guān)聯(lián)的地址中的內(nèi)容，以便計(jì)算在兩系列測(cè)量值S1和S2之間與所述給定電容傳感器20相關(guān)聯(lián)的頻率可能經(jīng)歷的變化。于是提出由處理單元102計(jì)算與該頻率相關(guān)聯(lián)的變化速率，獲得一個(gè)以后能與其它值(特別是由裝置設(shè)計(jì)者預(yù)定的參考值，通常為10％左右)作比較的量。這些操作對(duì)所有存儲(chǔ)器地址依次進(jìn)行，以便計(jì)算與6個(gè)電容傳感器中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的頻率變化。對(duì)各變化速率求出的每個(gè)值與參考值進(jìn)行比較，后者定義觸發(fā)閾值。
在下一供電周期進(jìn)行的下一系列頻率測(cè)量值儲(chǔ)存在第一存儲(chǔ)區(qū)105中，取代第一系列測(cè)量值，再將它們與第二系列進(jìn)行比較，依此類推。
這樣，始終在進(jìn)行每一新系列測(cè)量值的儲(chǔ)存，新的系列取代了原先儲(chǔ)存在相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的較老系列。結(jié)果，在新系列測(cè)量值和先前系列測(cè)量值之間始終在進(jìn)行比較，這兩個(gè)系列在時(shí)間上以一個(gè)檢測(cè)裝置供電周期來(lái)分隔。
提出了一種準(zhǔn)則，根據(jù)所進(jìn)行的測(cè)量來(lái)確認(rèn)是否有水的存在，作為其關(guān)聯(lián)的頻率變化在兩次連續(xù)系列的測(cè)量值之間已超過(guò)參考值的電容傳感器20的數(shù)量或比例的函數(shù)。
舉例來(lái)說(shuō)，可以提出，當(dāng)分別與電容傳感器20相關(guān)聯(lián)的頻率組突破了觸發(fā)閾值時(shí)，就可執(zhí)行有水與裝置1相接觸的確認(rèn)。
但也可提出，按照一個(gè)優(yōu)選變型，當(dāng)部分，例如至少一半(而不是全部)測(cè)量頻率已變化而突破觸發(fā)閾值時(shí)，就可確認(rèn)有水存在。
事實(shí)上，當(dāng)裝置浸入水中時(shí)，分別與電容傳感器相關(guān)聯(lián)的所有的量一般都發(fā)生超過(guò)預(yù)定觸發(fā)閾值的變化，除非例如用戶就在浸入之前進(jìn)行的系列測(cè)量時(shí)無(wú)意間觸碰了一個(gè)電容傳感器。在這種情況下，儲(chǔ)存浸入前的系列測(cè)量值時(shí)有一個(gè)電容傳感器具有對(duì)應(yīng)于啟動(dòng)狀態(tài)的電容值，而儲(chǔ)存裝置浸入水中后的下一系列測(cè)量值時(shí)所有電容傳感器都具有啟動(dòng)狀態(tài)。這樣，分別與電容傳感器相關(guān)聯(lián)的并根據(jù)這些系列的測(cè)量值計(jì)算的變化速率就具有比為所有電容傳感器預(yù)定的觸發(fā)閾值高的值，除了在浸入前就已啟動(dòng)的那個(gè)傳感器。
在這種情況下，有一個(gè)電容傳感器的測(cè)量量沒(méi)有突破檢測(cè)閾值，如果保存的有水存在的確認(rèn)準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)于同時(shí)啟動(dòng)全部電容傳感器，那么就不能確認(rèn)有水存在。定義更為靈活的確認(rèn)準(zhǔn)則，例如當(dāng)至少一半的電容傳感器已啟動(dòng)就確認(rèn)有水存在，就可使有水存在的檢測(cè)更為可靠。
此外，如上述，給定電容傳感器的電容會(huì)因周圍條件的改變而隨時(shí)間緩慢波動(dòng)，在本發(fā)明中使用的比較連續(xù)測(cè)量值的計(jì)算方法可以避免因這些波動(dòng)而產(chǎn)生的計(jì)算誤差。
當(dāng)觸發(fā)閾值同時(shí)被突破，即在同一系列測(cè)量中被全部電容傳感器20或其一部分(根據(jù)所用的確認(rèn)準(zhǔn)則而定)突破，數(shù)據(jù)處理單元102就改變壓力傳感器12的供電模式。潛水供電模式被啟動(dòng)，此時(shí)由壓力傳感器12進(jìn)行的周圍壓力測(cè)量的頻率比在表面供電模式下高得多。例如可以提出，周圍壓力測(cè)量的頻率大約為每秒一次測(cè)量，或甚至每秒多于一次測(cè)量。
周圍壓力測(cè)量值通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器103發(fā)送到數(shù)據(jù)處理單元102，或供處理單元102根據(jù)減壓算法直接利用，或由連接到處理單元的附加集成電路(未示出)根據(jù)減壓算法使用。利用這些計(jì)算就可按已知方式并用非限制性實(shí)例來(lái)定義減壓參數(shù)，對(duì)戴手表的人在潛水時(shí)很有利。由處理單元102或附加集成電路產(chǎn)生信號(hào)，發(fā)送到顯示裝置控制電路104，以具體顯示進(jìn)行中的潛水深度以及各種減壓參數(shù)。這些減壓參數(shù)例如可包括在戴該裝置的人必需進(jìn)行的上升時(shí)的減壓階段之前留作繼續(xù)潛水的時(shí)間，或在上升時(shí)需觀察的有關(guān)任何減壓階段的數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員要在減壓算法所進(jìn)行的各種計(jì)算中找到由于壓力測(cè)量頻率高而改進(jìn)的精度，以及壓力傳感器的有限能耗之間的折中以維持裝置1的合理自主性，不會(huì)有特別的困難。
當(dāng)然也可以實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單的裝置1，從根據(jù)本發(fā)明的水存在檢測(cè)裝置檢測(cè)到浸水時(shí)起，主要或?qū)ｉT向用戶指示(準(zhǔn))即時(shí)深度。
最好，當(dāng)裝置1處于潛水供電模式時(shí)水存在檢測(cè)裝置也以在表面模式時(shí)同樣的供電頻率供電。只要裝置1保持在浸入狀態(tài)，各電容傳感器的電容值在兩次連續(xù)系列測(cè)量之間不會(huì)有太大的改變。
但，當(dāng)裝置1從水中取出時(shí)，每個(gè)值都會(huì)有新的明顯變化，該變化由數(shù)據(jù)處理單元102經(jīng)由檢測(cè)水存在的電路22來(lái)檢測(cè)，測(cè)量值依次儲(chǔ)存在存儲(chǔ)區(qū)105和106中。如果檢測(cè)到突破觸發(fā)閾值的變化，且該新變化發(fā)生的方向與進(jìn)入水中時(shí)所發(fā)生的方向相反，根據(jù)所采用的驗(yàn)證準(zhǔn)則該變化或是所有電容傳感器同時(shí)發(fā)生或發(fā)生在部分電容傳感器上，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理單元102停止?jié)撍╇娔Ｊ蕉鴨?dòng)表面供電模式。
由于檢測(cè)無(wú)水的方法基于上述檢測(cè)有水的方法同樣原理，因此不再詳述。
應(yīng)注意，如果檢測(cè)水存在的裝置僅包括一個(gè)電容傳感器20，對(duì)上述圖3的說(shuō)明依然適用。裝置1的電子電路4的構(gòu)成可以完全相同，或可以簡(jiǎn)化為僅保留必要的元件。在此情況下，復(fù)用器100可以省略，存儲(chǔ)器105和106可以簡(jiǎn)化為每個(gè)存儲(chǔ)器只包括一個(gè)存儲(chǔ)器地址。這樣簡(jiǎn)化的電子電路4的工作與上述說(shuō)明類似，即基于連續(xù)比較測(cè)量值的原理。
在具有單一電容傳感器的另一實(shí)施例中，相應(yīng)電極的表面積可基本等于玻璃內(nèi)表面的面積。在此情況下，檢測(cè)有水存在的驗(yàn)證準(zhǔn)則可以調(diào)節(jié)為覆蓋玻璃的表面積的某一比例的函數(shù)。這樣，電容值的變化閾值就可預(yù)定義，例如對(duì)應(yīng)于50％覆蓋玻璃表面積，由此數(shù)據(jù)處理單元就認(rèn)為電子裝置與水相接觸。
此外應(yīng)注意，此處說(shuō)明的存儲(chǔ)區(qū)數(shù)目及其工作模式不是限制性的。相反，可以提供多于兩個(gè)的存儲(chǔ)區(qū)數(shù)量，這樣可以將最新系列的測(cè)量值與前幾個(gè)系列的測(cè)量值進(jìn)行比較，而不是僅與最后一個(gè)系列進(jìn)行比較?？梢杂盟膫€(gè)存儲(chǔ)區(qū)中的三個(gè)交替儲(chǔ)存各系列測(cè)量值，這并不超出剛剛描述的實(shí)施例的范圍。
同理，也可提供一種變型方案，例如，有四個(gè)存儲(chǔ)區(qū)像移位寄存器一樣工作，即新系列測(cè)量值仍然儲(chǔ)存在第一存儲(chǔ)區(qū)，而存儲(chǔ)區(qū)或行i的內(nèi)容儲(chǔ)存在存儲(chǔ)區(qū)i+1中。這就是最后存儲(chǔ)區(qū)(此例中第四個(gè))的內(nèi)容，即對(duì)應(yīng)于最早的系列測(cè)量值，如何被刪除而由第三存儲(chǔ)區(qū)的內(nèi)容所取代，第三存儲(chǔ)區(qū)的內(nèi)容由第二存儲(chǔ)區(qū)的內(nèi)容所取代，第二存儲(chǔ)區(qū)本身的內(nèi)容由第一存儲(chǔ)區(qū)的內(nèi)容所取代。這樣，處理單元就可編程為將新系列測(cè)量值與前三個(gè)系列的測(cè)量值同時(shí)進(jìn)行比較，從而增加了檢測(cè)有水存在的可靠性。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)現(xiàn)最適合他們具體情況和工作的存儲(chǔ)區(qū)數(shù)方面不會(huì)遇到任何特別的困難，這樣就可找到在電子電路中存儲(chǔ)區(qū)所占用的空間以及檢測(cè)有水存在的可靠性之間的最佳折衷方案。
實(shí)施例的一個(gè)有利備選方案，其中檢測(cè)有水存在的裝置包括多個(gè)電容傳感器20，在于使電容傳感器20具有附加的手動(dòng)控制元件功能。
此時(shí)，提出以下的結(jié)構(gòu)和工作，這是一種優(yōu)選方式但不是限制性的。
該裝置包括一個(gè)常規(guī)類型的手動(dòng)控制元件107，例如按鈕，當(dāng)它激活時(shí)，能啟動(dòng)處理單元102中的特定命令。該裝置還包括附加存儲(chǔ)區(qū)108，其中包括至少每個(gè)電容傳感器20一個(gè)存儲(chǔ)器地址，如圖3所示有6個(gè)存儲(chǔ)器地址。
本發(fā)明也提出，一種工作模式，或一種功能，與每個(gè)電容傳感器相關(guān)聯(lián)，并對(duì)用戶把手指放在電極5a到5f之一上在相應(yīng)電容傳感器上所作的動(dòng)作做出響應(yīng)而啟動(dòng)。為此，電子電路可包括單元109，用于控制分別與電容傳感器相關(guān)聯(lián)的附加功能。
已知電容傳感器控制元件的功能不是始終在運(yùn)行的，其明顯的理由是電能消耗以及防止分別與電容傳感器相關(guān)聯(lián)的功能被無(wú)意間啟動(dòng)。
所以，數(shù)據(jù)處理單元102要作成使電容傳感器20的手動(dòng)控制元件功能對(duì)控制元件107檢測(cè)到的用戶動(dòng)作做出響應(yīng)而啟動(dòng)。
為此，以及為了可靠地檢測(cè)用戶的手指放在一個(gè)電容傳感器上，數(shù)據(jù)處理單元102對(duì)在控制元件107上檢測(cè)到的動(dòng)作做出響應(yīng)而啟動(dòng)檢測(cè)裝置20、22、100，通過(guò)復(fù)用器100依次測(cè)量與電極5a到5f相關(guān)聯(lián)的每個(gè)電容傳感器的電容。這樣得到的第一系列測(cè)量值儲(chǔ)存在存儲(chǔ)區(qū)108中，形成參考系列，這就消除了上述的傳感器20的電容值隨時(shí)間波動(dòng)的問(wèn)題。
在預(yù)定周期中，最好大約為20秒，連續(xù)進(jìn)行新系列測(cè)量，在此期間對(duì)檢測(cè)裝置連續(xù)供電。同時(shí)，與給定電容傳感器20相關(guān)聯(lián)的每個(gè)測(cè)量量，如上述，都與存儲(chǔ)區(qū)108中相應(yīng)的參考值進(jìn)行比較。
如上述，所采用的比較方法最好基于計(jì)算參考測(cè)量值和各新測(cè)量值之間的變化率。當(dāng)在測(cè)量時(shí)對(duì)一個(gè)電容傳感器20所計(jì)算的變化率超過(guò)上述預(yù)定閾值時(shí)，該超過(guò)值由數(shù)據(jù)處理單元102解釋為一個(gè)命令，以啟動(dòng)與有關(guān)電容傳感器相關(guān)聯(lián)的功能。該關(guān)聯(lián)功能或直接由處理單元102啟動(dòng)，或，如果可行，由附加功能控制單元109啟動(dòng)。此外，將調(diào)整后的電信號(hào)發(fā)送到顯示裝置控制電路104，以顯示有關(guān)所啟動(dòng)的新功能的數(shù)據(jù)。能夠在本裝置中實(shí)現(xiàn)的功能是任何已知的常規(guī)類型，包括記時(shí)器、鬧鐘、時(shí)區(qū)改變或甚至溫度計(jì)、指南針或高度計(jì)功能，以上所列不是窮舉或者限制。
如上述，在大約20秒的預(yù)定周期后，如果在連續(xù)系列測(cè)量中沒(méi)有測(cè)量量至少一次突破觸發(fā)閾值，則處理單元102中斷向檢測(cè)裝置20、22、100的連續(xù)供電。
根據(jù)上述特定的工作，最好做到檢測(cè)裝置20、22、100能同時(shí)確保它們檢測(cè)有水與根據(jù)本發(fā)明的裝置接觸的功能。
因此，數(shù)據(jù)處理單元102基于時(shí)鐘信號(hào)繼續(xù)計(jì)算對(duì)應(yīng)于上述定義的向檢測(cè)裝置20、22、100周期性供電的周期的時(shí)間間隔。而且，如果必要的話，即特別在檢測(cè)裝置供電周期固定在小于20秒的情況下，處理單元102命令將基本上在每個(gè)間隔結(jié)束時(shí)發(fā)生的系列測(cè)量值交替儲(chǔ)存在存儲(chǔ)區(qū)105和106中。同樣，用兩次連續(xù)的系列測(cè)量值計(jì)算每個(gè)電容傳感器的測(cè)量量的變化率，并對(duì)所有或部分電容傳感器同時(shí)突破預(yù)定變化閾值做出響應(yīng)啟動(dòng)潛水固定模式，如前所述。
最好，一旦檢測(cè)到有水與裝置接觸，電容傳感器20作為手動(dòng)控制元件的工作就立即中斷。而且，如果配有特定的附加功能控制單元109，當(dāng)檢測(cè)到有水存在時(shí)，該元件也被去激活。
應(yīng)指出，就選擇驗(yàn)證有水存在的準(zhǔn)則而言，可以有不同的方案，這些不同方案當(dāng)然包括在本發(fā)明的內(nèi)容之內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō)，如果檢測(cè)裝置包括多個(gè)電容傳感器，可以在進(jìn)行變化率的計(jì)算之前提供一個(gè)附加步驟來(lái)處理所進(jìn)行的頻率測(cè)量。該附加處理步驟可以用計(jì)算對(duì)全部電容傳感器的一系列測(cè)量中所得的測(cè)量值的平均值的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，分別計(jì)算兩個(gè)連續(xù)系列測(cè)量值的兩個(gè)平均值，然后通過(guò)相應(yīng)的變化率計(jì)算進(jìn)行相互比較，如前述。
這樣，驗(yàn)證有水存在的準(zhǔn)則可以相對(duì)分別與電容傳感器20相關(guān)聯(lián)的平均頻率的變化率計(jì)算來(lái)定義。在這種情況下，顯然，裝置包括的電容傳感器越多，有水存在的檢測(cè)就越可靠。
或者，基于對(duì)每個(gè)電容傳感器的頻率變化率的計(jì)算，也可對(duì)數(shù)據(jù)處理單元102加上濾波器功能來(lái)完成上述第一實(shí)施例。確實(shí)，可以提出，如果在給定系列測(cè)量中，只有一個(gè)電容傳感器20因無(wú)意觸碰或使用其控制元件功能而啟動(dòng)，處理單元就會(huì)在儲(chǔ)存步驟中在存儲(chǔ)區(qū)105、106之一中用在前系列測(cè)量中儲(chǔ)存的頻率值取代其關(guān)聯(lián)頻率的新值。
在這種情況下，上述基于全部電容傳感器同時(shí)啟動(dòng)的驗(yàn)證有水存在的準(zhǔn)則是適用的，不會(huì)有檢測(cè)水存在的可靠性問(wèn)題。
當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員采用等效于上述的其它比較裝置也不會(huì)有任何困難，也不偏離本發(fā)明的范圍。
而且，前述說(shuō)明試圖以非限制性的方式來(lái)說(shuō)明特定的實(shí)施例，且本發(fā)明，例如，不限于電容傳感器的所述數(shù)目或定位。特別是，可以在裝置的玻璃中央放置電容傳感器，或甚至在由根據(jù)本發(fā)明裝置的外殼和玻璃構(gòu)成的組件的適當(dāng)不同區(qū)域放置至少一個(gè)或全部電容傳感器。
權(quán)利要求
1.便攜式電子裝置(1)，包括供電裝置(8)，用于為包括數(shù)據(jù)處理單元(102)的電子電路(4)供電，所述電子電路(4)封裝在由玻璃(3)封住的外殼(2)所形成的組件中，所述便攜式電子裝置還包括壓力傳感器(12)以及水存在檢測(cè)裝置(20，22，100)，它們能產(chǎn)生電信號(hào)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理單元(102)，所述檢測(cè)裝置包括至少一個(gè)電容傳感器(20)，所述電容傳感器包括一個(gè)電容器，其一個(gè)極板由放置在外殼-玻璃組件內(nèi)部區(qū)域上的電極(5)形成，且當(dāng)位于直接與所述電極(5)對(duì)面的外殼-玻璃組件外部區(qū)域相接觸的外部介質(zhì)發(fā)生性質(zhì)改變，例如所述區(qū)域與水相接觸時(shí)，所述電容器的電容(Cd)能夠隨之改變，其特征在于所述壓力傳感器(12)在至少兩種供電模式下工作，第一種稱為表面模式，第二種稱為潛水模式，其中所述檢測(cè)裝置(20，22，100)周期性啟動(dòng)，從而對(duì)代表所述電容器電容值的量進(jìn)行測(cè)量，所述電子電路(4)還包括裝置(102，105，106)，用于對(duì)所述量的至少兩次連續(xù)測(cè)量進(jìn)行比較，并在所述量的兩次連續(xù)測(cè)量之間所述電容的變化大于預(yù)定值時(shí)作出響應(yīng)，產(chǎn)生電信號(hào)來(lái)啟動(dòng)所述潛水供電模式。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述電極(5)是透明的，并放置在所述玻璃(3)的內(nèi)面上，其特征在于所述電極的表面積基本上等于所述玻璃的所述內(nèi)面的表面積，且當(dāng)?shù)诙獠拷橘|(zhì)在代表所述電極(5)的預(yù)定部分表面積的表面區(qū)域與所述玻璃(3)相接觸時(shí)，所述預(yù)定值對(duì)應(yīng)于在第一外部介質(zhì)和所述第二外部介質(zhì)之間所述測(cè)量量發(fā)生的變化。
3.便攜式電子裝置(1)，包括供電裝置(8)，用于為特別包括數(shù)據(jù)處理單元(102)的電子電路(4)供電，所述電子電路(4)封裝在由玻璃(3)封住的外殼(2)所形成的組件中，所述便攜式電子裝置還包括壓力傳感器(12)以及水存在檢測(cè)裝置(20，22，100)，它們能產(chǎn)生電信號(hào)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理單元(102)，其特征在于所述壓力傳感器(12)能在至少兩種供電模式下工作，第一種稱為表面模式，第二種稱為潛水模式，其中水存在檢測(cè)裝置包括至少第一和第二電容傳感器(20)，每一個(gè)包括一個(gè)電容器，其一個(gè)極板由放置在外殼-玻璃組件內(nèi)部區(qū)域上的電極(5)形成，且當(dāng)位于直接與所述電極(5)對(duì)面的外殼-玻璃組件外部區(qū)域相接觸的外部介質(zhì)發(fā)生性質(zhì)改變，例如所述區(qū)域與水相接觸時(shí)，所述電容器的電容(Cd)能夠隨之改變，所述檢測(cè)裝置(20，22，100)周期性啟動(dòng)，對(duì)分別代表所述第一和所述第二電容器電容值的第一和第二個(gè)量進(jìn)行測(cè)量，所述電子電路(4)還包括用于對(duì)所述第一個(gè)量和所述第二個(gè)量的至少兩次連續(xù)測(cè)量進(jìn)行比較、并在兩次連續(xù)測(cè)量之間所述第一和第二個(gè)量的變化同時(shí)大于預(yù)定值時(shí)產(chǎn)生電信號(hào)以啟動(dòng)所述潛水供電模式的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述檢測(cè)裝置包括至少三個(gè)電容傳感器(20)，其特征在于所述電容傳感器基本上規(guī)則地放置在接近所述玻璃(3)周邊的位置，且如果至少一半分別與所述電容傳感器相關(guān)聯(lián)的所述量在兩次連續(xù)測(cè)量之間同時(shí)發(fā)生相應(yīng)地大于所述預(yù)定值的變化，則所述檢測(cè)裝置(20，22，100)產(chǎn)生所述啟動(dòng)潛水供電模式的信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述電子電路(4)包括復(fù)用裝置(100)，用于在所述檢測(cè)裝置(20，22，100)的每個(gè)啟動(dòng)周期對(duì)每個(gè)電容傳感器(20)進(jìn)行一次測(cè)量，以形成分別與所述相應(yīng)電容傳感器相關(guān)聯(lián)的一系列所述量的測(cè)量值，兩個(gè)連續(xù)系列的測(cè)量值交替儲(chǔ)存在第一和第二存儲(chǔ)區(qū)(105，106)中，以便在每個(gè)系列測(cè)量后計(jì)算最后系列測(cè)量值和前一系列測(cè)量值之間每個(gè)所述量的相應(yīng)變化。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述電子電路(4)包括復(fù)用裝置(100)，用于在所述檢測(cè)裝置(20，22，100)的每個(gè)啟動(dòng)周期對(duì)每個(gè)電容傳感器(20)進(jìn)行一次測(cè)量，以形成分別與所述相應(yīng)電容傳感器相關(guān)聯(lián)的一系列所述量的測(cè)量值，兩個(gè)連續(xù)系列的測(cè)量值交替儲(chǔ)存在第一和第二存儲(chǔ)區(qū)(105，106)中，以便在每個(gè)系列測(cè)量后計(jì)算最后系列測(cè)量值和前一系列測(cè)量值之間每個(gè)所述量的相應(yīng)變化。
7.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述電子電路(4)包括復(fù)用裝置(100)，用于在所述檢測(cè)裝置(20，22，100)的每個(gè)啟動(dòng)周期對(duì)每個(gè)電容傳感器(20)進(jìn)行一次測(cè)量，以形成分別與所述相應(yīng)電容傳感器相關(guān)聯(lián)的一系列所述量的測(cè)量值，所述數(shù)據(jù)處理單元(102)能夠計(jì)算分別與所述電容傳感器(20)相關(guān)聯(lián)的所述系列測(cè)量值的平均值，所述平均值分別且交替地儲(chǔ)存在第一和第二存儲(chǔ)區(qū)(105，106)中，以便在每個(gè)系列測(cè)量后計(jì)算最后系列測(cè)量值和前一系列測(cè)量值之間所述各個(gè)平均值的相應(yīng)變化，所述預(yù)定值相對(duì)一系列測(cè)量值的平均值來(lái)定義。
8.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述電子電路(4)包括復(fù)用裝置(100)，用于在所述檢測(cè)裝置(20，22，100)的每個(gè)啟動(dòng)周期對(duì)每個(gè)電容傳感器(20)進(jìn)行一次測(cè)量，以形成分別與所述相應(yīng)電容傳感器相關(guān)聯(lián)的一系列所述量的測(cè)量值，所述數(shù)據(jù)處理單元(102)能夠計(jì)算分別與所述電容傳感器(20)相關(guān)聯(lián)的所述系列測(cè)量值的平均值，所述平均值分別且交替地儲(chǔ)存在第一和第二存儲(chǔ)區(qū)(105，106)中，以便在每個(gè)系列測(cè)量后計(jì)算最后系列測(cè)量值和前一系列測(cè)量值之間所述各個(gè)平均值的相應(yīng)變化，所述預(yù)定值相對(duì)一系列測(cè)量值的平均值來(lái)定義。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述裝置(1)包括至少一個(gè)控制元件(107)，最好是按鈕型，所述電極(5)是透明的并放置在所述玻璃(3)的內(nèi)面上，至少一個(gè)所述電容傳感器(20)也能對(duì)在所述控制元件(107)上的動(dòng)作做出響應(yīng)，確保在所述表面模式下的附加控制元件功能。
10.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述裝置(1)包括至少一個(gè)控制元件(107)，最好是按鈕型，所述電極(5)是透明的并放置在所述玻璃(3)的內(nèi)面上，至少一個(gè)所述電容傳感器(20)也能對(duì)在所述控制元件(107)上的動(dòng)作做出響應(yīng)，確保在所述表面模式下的附加控制元件功能。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述檢測(cè)裝置具體包括附加裝置(24到27，31)，用于將第一電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二周期性電信號(hào)，其中所述第一電信號(hào)的幅度取決于所述電容器的電容值，而所述第二周期性電信號(hào)的頻率取決于所述電容且對(duì)應(yīng)于所述測(cè)量的量。
12.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述檢測(cè)裝置具體包括附加裝置(24到27，31)，用于將第一電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二周期性電信號(hào)，其中所述第一電信號(hào)的幅度取決于所述電容器的電容值，而所述第二周期性電信號(hào)的頻率取決于所述電容且對(duì)應(yīng)于所述測(cè)量的量。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述壓力傳感器(12)在所述表面供電模式下最好每小時(shí)對(duì)周圍壓力進(jìn)行周期性測(cè)量，而在所述潛水模式下它對(duì)所述周圍壓力進(jìn)行幾乎實(shí)時(shí)測(cè)量。
14.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述壓力傳感器(12)在所述表面供電模式下最好每小時(shí)對(duì)周圍壓力進(jìn)行周期性測(cè)量，而在所述潛水模式下它對(duì)所述周圍壓力進(jìn)行幾乎實(shí)時(shí)測(cè)量。
15.檢測(cè)有水與便攜式電子裝置(1)接觸的方法，所述電子裝置(1)包括供電裝置(8)，用于為具有包括數(shù)據(jù)處理單元(102)的電子電路(4)供電，所述電子電路(4)封裝在由玻璃(3)封住的外殼(2)所形成的組件中，所述電子裝置(1)還包括壓力傳感器(12)，它在至少兩種供電模式下工作，第一種稱為表面模式，第二種稱為潛水模式，所述裝置(1)還包括檢測(cè)裝置(20，22，100)，能夠產(chǎn)生電信號(hào)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理單元(102)，所述水存在檢測(cè)裝置包括至少一個(gè)電容傳感器(20)，所述一個(gè)電容傳感器包括一個(gè)電容器，其一個(gè)極板(21)由放置在外殼-玻璃組件內(nèi)部區(qū)域上的電極(5)形成，且當(dāng)位于直接與所述電極(5)對(duì)面的外殼-玻璃組件外部區(qū)域相接觸的外部介質(zhì)發(fā)生性質(zhì)改變，例如所述區(qū)域與水相接觸時(shí)，所述電容器的電容(Cd)能夠隨之改變，所述檢測(cè)裝置(20，22，100)周期性啟動(dòng)，對(duì)代表所述電容器電容的值的量進(jìn)行測(cè)量，所述方法包括以下周期性步驟a)測(cè)量所述量的值；b)在所述量的每次新測(cè)量時(shí)，計(jì)算其新的值和前一值之間的變化；c)如果所述變化具有高于預(yù)定值的值，啟動(dòng)所述潛水供電模式，否則，在下一周期期間再?gòu)牟襟E(a)開(kāi)始。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述電子電路(4)包括至少兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)(105，106)，用于在所述檢測(cè)裝置(20，22，100)的每個(gè)供電周期儲(chǔ)存所測(cè)量的代表所述電容器的電容值的量的值，所述存儲(chǔ)區(qū)(105，106)從一個(gè)周期到下一周期交替使用，以便在每次對(duì)所述量的新測(cè)量后能夠計(jì)算所述新的值相對(duì)所述前一值的變化。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，所述檢測(cè)裝置包括n個(gè)電容傳感器(20)，n至少等于2，每個(gè)所述存儲(chǔ)區(qū)(105，106)包括至少n個(gè)存儲(chǔ)器地址，其特征在于所述方法包括以下步驟a)在所述檢測(cè)裝置(20，22，100)的供電周期期間，測(cè)量所述n個(gè)電容傳感器中每個(gè)電容傳感器的所述量的值，以形成一系列n個(gè)測(cè)量值；b)在每個(gè)新系列測(cè)量時(shí)，計(jì)算與每個(gè)所述電容傳感器有關(guān)的所述量新的值和相應(yīng)的前一值之間的每個(gè)變化；c)如果在步驟(b)計(jì)算的所述n個(gè)變化中至少有一半同時(shí)具有分別高于預(yù)定值的值，則啟所述動(dòng)潛水供電模式，否則，在下一周期再?gòu)牟襟E(a)開(kāi)始。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，所述檢測(cè)裝置包括n個(gè)電容傳感器(20)，n至少等于2，其特征在于所述方法包括以下步驟a)在所述檢測(cè)裝置(20，22，100)的供電周期期間，測(cè)量所述n個(gè)電容傳感器中每個(gè)電容傳感器的所述量的值，以形成一系列n個(gè)測(cè)量值；b)在每個(gè)新系列測(cè)量時(shí)，計(jì)算所得到的所述n個(gè)測(cè)量值的平均值；c)計(jì)算在步驟(b)所計(jì)算的新平均值和對(duì)應(yīng)于前一系列測(cè)量值的平均值之間的每個(gè)變化；d)如果在步驟(c)計(jì)算的變化具有高于預(yù)定值的值，則啟動(dòng)所述潛水供電模式，否則，在下一周期再?gòu)牟襟E(a)開(kāi)始。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述檢測(cè)裝置包括復(fù)用裝置(100)和裝置(24到27，31)，用于將第一電信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電信號(hào)，其中所述第一電信號(hào)的幅度電平代表電容器的電容值，而所述第二電信號(hào)的頻率代表所述電容值，所述測(cè)量量對(duì)應(yīng)于頻率，通過(guò)用所述復(fù)用裝置(100)進(jìn)行一系列n次測(cè)量。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述檢測(cè)裝置(20，22，100)的所述供電周期具有在大約2和30秒之間，最好在10秒左右的值。
全文摘要
說(shuō)明了一種便攜式裝置(1)，它具體包括用玻璃(3)封住的外殼(2)，并包括用于檢測(cè)有水與外殼及玻璃組成的組件的外部區(qū)域接觸的裝置(20，22)。在優(yōu)選實(shí)施例中，水存在檢測(cè)裝置包括多個(gè)電容傳感器(20)，放置在裝置(1)的邊緣區(qū)，當(dāng)裝置(1)浸入水中時(shí)，各傳感器相應(yīng)的電容會(huì)發(fā)生變化。于是，可周期性測(cè)量并儲(chǔ)存表征各傳感器(20)電容值的量。每次測(cè)量后，將所得的新的值與前一值進(jìn)行比較，以檢測(cè)相應(yīng)電容的任何變化。當(dāng)電容傳感器(20)中的一部分在兩次測(cè)量之間其各自的電容同時(shí)出現(xiàn)相當(dāng)大的變化時(shí)，就可確認(rèn)檢測(cè)到有水存在。
文檔編號(hào)G04G99/00GK1510535SQ20031012250
公開(kāi)日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2003年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月5日
發(fā)明者C·格爾米奎特, C 格爾米奎特, V·貝爾塞斯, げ┒, J·-J·博恩 申請(qǐng)人:阿蘇拉布股份有限公司