CH696047A5 - Montre munie de moyens de mesure d'une grandeur physique ou chimique. - Google Patents

Description

  [0001] La présente invention concerne une montre comprenant un mouvement de montre, un cadran avec des organes d'indication du temps arrangés sur le mouvement de montre, des moyens de mesure pour déterminer une grandeur physique ou chimique et des organes indicateurs de la valeur mesurée de ladite grandeur.

[0002] On connaît de telles montres équipées par exemple d'un profondimètre pour servir de montre de plongée. Ces montres possèdent généralement un capteur ajouté sur la périphérie de la montre tel que décrit dans le document US 4 783 772.

   Ce capteur constitue alors un élément faisant saillie par rapport au pourtour de la montre, ce qui est gênant pour le porteur de la montre et inesthétique.

[0003] La présente invention a pour but de trouver une solution alternative à ce type de montre qui permet d'éviter le désavantage d'une saillie désagréable, tout en pouvant être équipée d'un mouvement mécanique, de moyens de mesure électroniques et d'un affichage analogique.

[0004] L'invention est caractérisée à cet effet par le fait que lesdits moyens de mesure sont agencés sous le mouvement, que les organes indicateurs sont agencés sur le mouvement et par le fait que la montre comprend des organes de transmission mécaniques reliant les moyens de mesure et les organes indicateurs en contournant le mouvement par sa périphérie.

[0005] Ces caractéristiques permettent d'obtenir une montre,

   telle qu'une montre de plongée, sans capteur de mesure faisant saillie sur le pourtour de la montre. L'intégration des moyens de mesure de la grandeur physique ou chimique à déterminer est facilitée du fait qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer des modifications au mouvement de montre. Le prix de revient est donc abaissé, tout en obtenant une montre d'un port confortable et d'un aspect esthétique indéniable.

[0006] Selon différentes variantes, les moyens de mesure peuvent avantageusement être constitués par au moins un des instruments suivants:

   profondimètre, altimètre, baromètre, thermomètre, boussole, analyseur de gaz atmosphérique, organe de prise de pouls ou analyseur de glycémie.

[0007] La construction particulière de cette montre permet donc une adaptation aisée à différents buts et usages.

[0008] Favorablement, les moyens de mesure comportent un module électronique avec un capteur de mesure et une unité de commande agencés sous le mouvement.

[0009] Un mode d'exécution préféré est caractérisé par le fait que le module électronique est alimenté en énergie par une pile et par le fait que le mouvement est autonome et indépendant au point de vue énergétique du module électronique.

[0010] Ces caractéristiques confèrent de nombreux avantages. Le module de mesure électronique avec un capteur et un processeur est beaucoup plus précis et fidèle qu'un module de mesure mécanique.

   En outre, il permet de présenter des mesures enregistrées auparavant, par exemple la valeur maximale des mesures, en les conservant en mémoire.

[0011] Un tel module de mesure électronique utilise une quantité non négligeable d'énergie et, au cas où le mouvement de montre est alimenté en énergie par la même source d'énergie que le module de mesure, le fonctionnement de la montre pourrait être interrompu.

[0012] L'autonomie du module de mesure électronique facilite l'intégration du module dans une montre, car il ne nécessite aucune modification du mouvement de montre.

[0013] Selon un mode d'exécution préféré, le mouvement de montre est mécanique.

[0014] Ces caractéristiques permettent d'associer la valeur considérable des mouvements traditionnels aux avantages conférés par des moyens de mesure électroniques modernes.

[0015] De façon avantageuse,

   les organes de transmission mécaniques comprennent une série de rouages engrenant d'une part avec un moteur agencé sous le mouvement et d'autres part avec les organes indicateurs en contournant le mouvement par sa périphérie, le moteur étant commandé par ladite unité de commande en fonction de ladite valeur mesurée.

[0016] Selon l'invention, le mouvement est entouré par un cercle d'emboîtage et les organes de transmission mécaniques comportent un arbre agencé au moins partiellement dans le cercle d'emboîtage.

   Cet arbre peut comprendre un premier pignon engrenant avec une roue du côté du moteur et un second pignon engrenant avec une autre roue du côté des organes indicateurs.

[0017] Ces caractéristiques permettent d'obtenir une construction solide et fiable et une intégration des moyens de mesure particulièrement simple avec des mouvements de montres existants.

[0018] Selon un mode d'exécution préféré, le module électronique comporte un capteur de pression susceptible de mesurer la pression d'eau environnante relié à un circuit imprimé et à l'unité de commande pour constituer une montre à profondimètre.

[0019] Le module électronique est favorablement intégré dans une platine disposée sous le mouvement,

   le capteur comprenant une face recouverte par une membrane flexible en contact avec l'eau grâce à au moins une ouverture prévue dans le fond d'une boîte de montre.

[0020] On obtient ainsi une montre à profondimètre ou de plongée d'un fonctionnement fiable, d'un port agréable et d'un aspect esthétique.

[0021] Très avantageusement, la montre est caractérisée par le fait que
 le mouvement entouré par le cercle d'emboîtage,
 un module d'affichage avec lesdits organes indicateurs superposé sur le mouvement et fixé sur le cercle d'emboîtage,

   et
 la platine avec le module électronique disposée sous le mouvement et fixée sur le cercle d'emboîtage forment un assemblage compact susceptible d'être monté dans la boîte de montre.

[0022] Ces caractéristiques permettent une grande solidité de construction et la possibilité d'une intégration facilitée dans tout type d'habillage de montre.

[0023] Selon un mode d'exécution favorable, la montre est caractérisée par le fait que les organes indicateurs comportent au moins une aiguille susceptible d'être déplacée en regard d'une échelle et par le fait que cette échelle comporte un pas de taille variable, le pas présentant une taille plus grande pour des valeurs mesurées plus faibles et une taille plus petite pour des valeurs mesurées plus grandes,

   le module électronique étant agencé de façon à entraîner ladite aiguille conformément au pas de taille variable.

[0024] La montre pourra ainsi être favorablement une montre à profondimètre, ledit pas de l'échelle des profondeurs étant alors plus grand pour les profondeurs de 0 à 9 m que celui pour les profondeurs de 9 à 20 m, ce dernier étant plus grand que celui pour les profondeurs supérieures à 20 m.

[0025] Ces caractéristiques permettent une lecture et une détermination des profondeurs particulièrement précise pour l'exécution des paliers de plongée qui sont effectués à des profondeurs modérées à faibles,

   contribuant ainsi à la sécurité de plongée.

[0026] D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après l'invention plus en détail à l'aide de dessins qui représentent schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution.
<tb>Les fig. 1 et 2<sep>sont des coupes à travers ce mode d'exécution suivant les plans I et II de la fig. 4.


  <tb>La fig. 3<sep>montre certaines parties de ce mode d'exécution en perspective avant leur assemblage.


  <tb>La fig. 4<sep> illustre l'assemblage compact de ces parties selon une vue en perspective de dessus.


  <tb>La fig. 5<sep>est une vue de dessus d'une montre à profondimètre selon l'invention.

[0027] Le mode d'exécution illustré aux figures est une montre à profondimètre comportant des moyens de mesure 10 destinés à mesurer la profondeur d'immersion dans l'eau pour servir de montre de plongée.

   Il est bien entendu qu'une construction similaire pourra s'appliquer à d'autres moyens de mesure de grandeurs physiques ou chimiques différentes destinés à servir d'altimètre, de baromètre, de thermomètre, de boussole, d'analyseur de gaz atmosphériques, par exemple CO2, d'organe de prise de pouls ou d'analyseur de glycémie, etc.

[0028] En référence aux fig. 1 à 3, la montre comprend un mouvement de montre 1 destiné à entraîner en rotation des organes d'indication du temps sous forme d'une aiguille des minutes 2 et d'une aiguille des heures 3 disposés en regard d'un cadran 4 qui peut éventuellement en option être éclairé par un module d'éclairage 5.

[0029] Un module d'affichage 8 est agencé sur le mouvement de montre 1 sous le cadran 4.

   La montre comprend en outre des moyens de mesure 10 pour déterminer la profondeur d'immersion dans l'eau, étant bien entendu que d'autres grandeurs physiques ou chimiques pourraient être mesurées, telles que la pression atmosphérique, la température, l'orientation du Nord magnétique, la teneur en gaz de l'atmosphère, le pouls, la teneur en sucre du sang, etc. Ces moyens de mesure 10 comprennent un module électronique de mesure 11 intégré dans une platine de fond 12 disposée sous le mouvement 1.

[0030] En référence à la fig. 2, le module électronique 11 comprend un capteur de pression 13 destiné à mesurer la pression d'eau environnante. Ce capteur 13 possède une puce électronique de mesure 14 montée sur un isolateur 15. Des parois latérales 16 de ce capteur forment une chambre centrale 17 remplie de silicone.

   La face libre du capteur 13 est fermée par une membrane plastique 18. La puce 14 est reliée galvaniquement par des ressorts de contact 19 à un circuit imprimé 20 en liaison avec une unité de commande 21 sous forme d'un microprocesseur.

[0031] La membrane 18 est en contact avec l'eau environnante grâce à au moins une ouverture 25 prévue dans une boîte de montre 26 entourant le mouvement 1 et la platine de fond 12. La pression hydrostatique est transmise par le silicone à la puce 14 et mesurée par cette dernière.

[0032] La montre comprend en outre des organes de transmission mécaniques 30 reliant les moyens de mesure 10 à des organes indicateurs 31 de la valeur de la grandeur physique ou chimique mesurée.

   En référence à la fig. 1, les organes de transmission 30 comportent un moteur électrique 32 et une série de rouages engrenant avec le moteur 32 et les organes indicateurs 31 en contournant le mouvement 1 par sa périphérie.

[0033] A cet effet, les organes de transmission 30 comportent un arbre 33 agencé dans un cercle d'emboîtage 34 rigide entourant le mouvement 1. Cet arbre 33 traverse le cercle d'emboîtage 34 verticalement et y est monté tournant grâce à des paliers 35, 36.

[0034] L'arbre 33 est solidaire d'un côté d'un premier pignon 40 engrenant avec une roue 41 entraînée par le moteur 32 et de l'autre côté d'un second pignon 42 engrenant avec une roue intermédiaire 43 qui est en prise avec une roue 44 d'aiguille de profondeur.

   Cette dernière est solidaire d'un tube 45 qui est monté tournant sur le tube 48 de l'aiguille des heures et qui porte en tant qu'organe indicateur une aiguille de profondeur 46. La montre comprend en outre un pont de maintien 47 pour l'axe de la roue intermédiaire 43.

[0035] Ainsi le capteur 13 fournit à l'unité de commande 21 une valeur correspondant à la profondeur mesurée et cette unité 21 contrôle l'entraînement du moteur 32 qui, par l'intermédiaire des rouages des organes de transmission, entraîne l'aiguille de profondeur 46.

   Grâce à cette disposition, les organes de transmission contournent complètement le mouvement, ce qui permet une intégration facilitée du profondimètre dans une montre sans modification du mouvement.

[0036] Une pile 50 montée dans la platine de fond 12 est destinée à alimenter en énergie les composants électriques, à savoir le module électronique de mesure 11 avec son unité de commande 21 et son moteur 32.

[0037] De façon avantageuse, cette pile 50 peut être retirée et remplacée aisément après dévissage d'un fond de boîte 52 de la montre sans toucher au mouvement 1 de montre et à l'étanchéité étant donné que le mouvement 1 de montre est autonome et alimenté en énergie de façon indépendante du module électronique de mesure 11.

   De préférence, le mouvement de la montre est mécanique avec un remontage automatique.

[0038] Selon une variante de la présente invention, on pourra également utiliser un mouvement électronique à quartz comportant sa propre source d'énergie par pile.

[0039] Tel que visible à la fig. 2, la platine de fond 12 avec le module électronique 11 est vissée sur le cercle d'emboîtage 34. De même, le module d'affichage 8 est vissé sur le cercle d'emboîtage 34 qui renferme et maintient le mouvement 1. L'ensemble de ces éléments forme un assemblage compact 51 qui est logé dans la boîte de montre 26 comportant une carrure 53 et le fond de boîte 52 présentant l'ouverture 25 décrite plus haut. Un joint d'étanchéité 54 est agencé entre le fond de boîte 52 et la carrure 53.

   Un second joint d'étanchéité 55 assure l'étanchéité entre la platine de fond 12 et le fond de boîte 52 empêchant l'eau de remonter le long de la platine de fond 12. Un troisième joint d'étanchéité 56 est disposé autour du capteur 13.

[0040] En référence à la fig. 5, l'aiguille des profondeurs 46 se déplace en regard d'une échelle des profondeurs 60 qui comporte un pas de taille variable. Ce pas possède une taille plus grande pour des valeurs mesurées plus faibles et une taille plus petite pour des valeurs mesurées plus grandes.

   Le module électronique 11 et, en particulier, l'unité de commande 21 sont agencés et programmés de façon à entraîner l'aiguille 46 conformément au pas de taille variable.

[0041] En particulier, le pas de l'échelle 60 est très grand de 0 à 10 m, puis un peu plus petit de 10 à 20 m et beaucoup plus petit pour les profondeurs supérieures de 20 à 60m et encore plus petit de 60 à 120 m.

[0042] Grâce à cette disposition, les paliers de plongée effectués à des profondeurs modérées à faibles peuvent être déterminés précisément.

[0043] Pour optimaliser la consommation d'énergie, quand le module électronique 11 n'est pas utilisé par le porteur de la montre, ce module pourrait rester dans un état ou mode de repos dans lequel sa consommation de courant est faible, par exemple de l'ordre de 10 nanoampères.

   L'utilisateur de la montre pourrait alors placer le module de mesure 11 dans un mode actif, par exemple avant qu'il commence une plongée, en poussant sur un bouton-poussoir de la montre. Quand le module électronique de mesure 11 est dans ce mode actif, la pression hydrostatique est continuellement transmise au capteur 13 au travers de la membrane 18 et de la chambre de silicone 17. L'unité de commande 21 commande à la puce électronique 14 de fournir des mesures de pression à des intervalles de temps rapprochés, par exemple chaque seconde, et via le moteur 32 et les organes de transmission mécaniques 30 gèrent la position de l'aiguille 46 sur le cadran en fonction des valeurs obtenues.

   Pendant une plongée, l'unité de commande 21 pourrait aussi enregistrer et si nécessaire calculer d'autres valeurs, comme la valeur maximale mesurée ou la valeur moyenne des mesures, qui pourraient être afficher plus tard sur demande de l'utilisateur. Ces informations pourraient être enregistrées dans une mémoire (non représentée) incorporée dans l'unité de commande 21.

[0044] L'unité de commande 21 pourrait limiter la durée maximale d'une plongée ou d'un épisode de mode actif, par exemple à deux heures. Une pile au lithium pourrait, par exemple, assurer une marche du module 11 dans un mode actif pour une durée d'environ 1000 heures. Même si ceci assure un usage relativement long, il pourrait être nécessaire de remplacer la pile assez souvent pendant la vie de la montre, si le module de mesure 11 serait utilisé fréquemment.

   Cependant, étant donné que le mouvement 1 de la montre est alimenté en énergie de façon indépendante du module électronique de mesure 11, ces remplacements n'affectent et n'interrompent pas l'opération horlogère de la montre.

[0045] Les modes de fonctionnement des profondimètres sont gérés par l'unité de commande 21 qui peut recevoir des commandes extérieures en agissant sur un bouton-poussoir 61 agencé dans la carrure 53.

[0046] Ainsi différentes commandes peuvent être introduites au moyen de ce bouton-poussoir 61, notamment la possibilité d'afficher une profondeur actuelle ou une profondeur maximale de la présente plongée ou d'une plongée antérieure. Des commandes d'un mode d'exécution possible de la présente invention sont décrites ci-après.

   A la mise sous tension en mettant la pile:
 l'aiguille du profondimètre est mise à sa position de repos (55 min),
 la valeur de la profondeur maximum est mise à zéro;

[0047] Pression courte sur le bouton-poussoir lorsqu'on désire afficher la profondeur maximum:
 si la pression dure moins de 1/2 seconde, rien ne se passe (pression accidentelle),
 si la pression dure jusqu'au démarrage de l'aiguille (environ 1/2 seconde), il y a deux cas à considérer:
 a) La pile est bonne, on affiche la dernière profondeur maximum durant 6 secondes, puis l'aiguille est remise à sa position de repos (55 min);
 b) La pile est en fin de vie,
l'aiguille avance à demi-vitesse de la position de repos (55 min) jusqu'à zéro (midi), puis revient à demi-vitesse jusqu'en position de repos (55 min), les fonctions du profondimètre sont bloquées;

  

[0048] Pression longue sur le bouton-poussoir lorsqu'on désire effectuer une mesure de référence:
 si le bouton n'est pas pressé à la fin des 6 secondes de l'affichage de la dernière profondeur maximum, l'aiguille retourne en position de repos (55 min),
 si le bouton est pressé à la fin des 6 secondes de l'affichage de la dernière profondeur maximum au moment où l'aiguille revient en arrière, l'aiguille du profondimètre se positionne à zéro (midi), on réinitialise la profondeur maximum, on effectue une mesure de référence, on ne modifie pas la valeur de la dernière profondeur maximum, on attend le début de la plongée;

   

[0049] Attente avant plongée d'une durée maximum de 10 minutes:
 si la profondeur mesurée reste inférieure à 1 m durant 10 minutes, on considère qu'il n'y a pas de plongée, on ne modifie pas la valeur de la dernière profondeur maximum, l'aiguille est remise à sa position de repos (55 min);
 si la profondeur mesurée excède au moins une fois la valeur de 1 m durant les dix minutes d'attente, on considère que la plongée a commencé;

[0050] En plongée d'une durée maximum de 2 heures:
 on affiche la profondeur mesurée,
 on actualise la profondeur maximum atteinte,
 si le bouton est pressé, même par une pression courte de moins de 1/2 seconde, on affiche la profondeur maximum durant 6 secondes, on revient ensuite à l'affichage de la profondeur actuelle;

  
 si la plongée dure plus de 2 heures, on considère qu'il y a eu un problème, la profondeur maximum atteinte est mémorisée, l'aiguille est remise à sa position de repos (55 min);
 si la profondeur mesurée est inférieure à 1 m durant 10 minutes, on considère que la plongée est terminée, la profondeur maximum atteinte est mémorisée, l'aiguille est remise à sa position de repos (55 min).

[0051] Il est bien entendu que le mode de réalisation décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il peut recevoir toute modification désirable à l'intérieur du cadre tel que défini par la revendication. En particulier, la montre pourrait comprendre d'autres modules avec d'autres fonctionnalités, tels que chronographe, réveil, sonnerie, indicateur de réserve de marche, etc.

   Les organes indicateurs pourront être constitués par d'autres éléments, tels qu'anneau ou disque indicateur avec ou sans guichet. Le mouvement de montre pourrait être de tout type connu mécanique, électrique ou électronique. Les rouages des organes de transmission mécaniques pourront être différemment agencés. L'unité de commande pourra être programmée de façon différente.

Claims (13)

1. Montre comprenant un mouvement de montre (1), un cadran (4) avec des organes d'indication du temps (2, 3) arrangés sur le mouvement de montre, des moyens de mesure (10) pour déterminer une grandeur physique ou chimique et des organes indicateurs (46) de la valeur mesurée de ladite grandeur, caractérisée par le fait que lesdits moyens de mesure (10) sont agencés sous le mouvement (1), et que les organes indicateurs (46) sont agencés sur le mouvement (1); par le fait que la montre comprend des organes de transmission mécaniques (30) reliant les moyens de mesure (10) et les organes indicateurs (46) en contournant le mouvement (1) par sa périphérie;

par le fait que le mouvement (1) est entouré par un cercle d'emboîtage (34) et par le fait que les organes de transmissions mécaniques (30) comportent un arbre (33) agencé au moins partiellement dans le cercle d'emboîtage (34).

2. Montre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de mesure (10) sont constitués par au moins un des instruments suivants: profondimètre, altimètre, baromètre, thermomètre, boussole, analyseur de gaz atmosphérique, organe de prise du pouls ou analyseur de glycémie.

3. Montre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les moyens de mesure (10) comportent un module électronique (11) avec un capteur de mesure (13) et une unité de commande (21) agencés sous le mouvement (1).

4. Montre selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le module électronique (11) est alimenté en énergie par une pile (50) et par le fait que le mouvement est autonome et indépendant au point de vue énergétique du module électronique.

5. Montre selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le mouvement de montre (1) est mécanique.

6. Montre selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que les organes de transmission mécaniques (30) comprennent une série de rouages (40 à 44) engrenant d'une part avec un moteur (32) agencé sous le mouvement (1) et d'autres part avec les organes indicateurs (46) en contournant le mouvement (1) par sa périphérie, le moteur étant commandé par ladite unité de commande (21) en fonction de ladite valeur mesurée.

7. Montre selon la revendication 6, caractérisée par le fait que l'arbre (33) des organes de transmissions mécaniques (30) comprend un premier pignon (40) engrenant avec une roue (41) du côté du moteur (32) et un second pignon (42) engrenant avec une autre roue (43) du côté des organes indicateurs (46).

8. Montre selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le second pignon (42) engrène avec une roue intermédiaire (43) en prise avec une roue (44) d'aiguille indicatrice montée grâce à un tube (45) sur la roue des heures (48).

9. Montre selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée par le fait que le module électronique (11) comporte un capteur de pression (13) susceptible de mesurer la pression d'eau environnante relié à un circuit imprimé (20) et à l'unité de commande (21) pour constituer une montre à profondimètre.

10. Montre selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le module électronique (11) est intégré dans une platine (12) disposée sous le mouvement (1), le capteur (13) comprenant une face recouverte par une membrane flexible (18) en contact avec l'eau grâce à au moins une ouverture (25) prévue dans le fond (52) d'une boîte de montre (26).

11. Montre selon la revendication 10, caractérisée par le fait que - le mouvement (1) entouré par le cercle d'emboîtage (34), - un module d'affichage (4) avec lesdits organes indicateurs (46) superposé sur le mouvement (1) et fixé sur le cercle d'emboîtage (34), et - la platine (12) avec le module électronique (11) disposée sous le mouvement (1) et fixée sur le cercle d'emboîtage (34) forment un assemblage compact (51) susceptible d'être monté dans la boîte de montre (26).

12. Montre selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisée par le fait que les organes indicateurs comportent au moins une aiguille (46) susceptible d'être déplacée en regard d'une échelle (60) et par le fait que cette échelle (60) comporte un pas de taille variable, le pas présentant une taille plus grande pour des valeurs mesurées plus faibles et une taille plus petite pour des valeurs mesurées plus grandes, le module électronique (11) étant agencé de façon à entraîner ladite aiguille (46) conformément au pas de taille variable.

13. Montre selon la revendication 12, caractérisée par le fait que la montre est une montre à profondimètre et que ledit pas de l'échelle (60) des profondeurs est plus grand pour les profondeurs de 0 à 10 m que celui pour les profondeurs de 10 à 20 m, ce dernier étant plus grand que celui pour les profondeurs de 20 à 60 m et encore plus grand que celui pour les profondeurs de 60 à 120 m.