DE4441869A1

DE4441869A1 - Quarzgesteuerte Armbanduhr mit UV-Meßgerät

Info

Publication number: DE4441869A1
Application number: DE19944441869
Authority: DE
Inventors: Stephan Beck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-24
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 1996-05-30

Description

Die Erfindung betrifft ein UV-Meßgerät entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, die Intensität der gefährlichen UV-B-Strahlung der Sonne beim Sonnenbaden durch Meßgeräte zu erfassen und die Dauer des Sonnenbades nach der gemessenen Bestrahlungsdosis, der individuellen Sonnenempfindlichkeit und nach dem verwendeten Lichtschutzfaktor zu richten.

Nachteilig bei diesen Einrichtungen ist, daß sie zu groß sind, um ständig am Körper getragen zu werden und daß sie dem Benutzer nur die Bestrahlungsdosis anzeigen, die er dann mit seinem Hauttyp in einer Tabelle vergleichen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die ständig am Körper getragen werden kann und dabei nicht als Belastung empfunden wird, die die UV-B- Intensität hinreichend genau messen kann, um einen Sonnenbrand vorzubeugen und die einem Benutzer nach der Eingabe seiner persönlichen, zu diesem Zweck notwendigen Daten, also dem Lichtschutzfaktor der verwendeten Sonnencreme und seines Pigmentierungstyps, auf das Erreichen einer bestimmten Bestrahlungsdosis hinweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung treten folgende Vorteile ein:

Das Meßgerät ist klein genug, um ständig am Körper getragen zu werden, die Benutzung wird vereinfacht, d. h. es müssen keine Vergleiche mit Tabellen durchgeführt werden, weiterhin erfüllt die Erfindung die Funktionen einer normalen quarzgesteuerten Armbanduhr.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Erfindung,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Erfindung unter paralleler UV-Einstrahlung,

Fig. 4 Blockschaltbild der Steuerelektrode,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Sensors,

Fig. 6 Zeichnung zur Berechnung der tatsächlichen UV-Intensität aus den Sensorwerten (bei zwei bestrahlten Sensoren),

Fig. 7 Zeichnung zur Berechnung der tatsächlichen UV-Intensität aus den Sensorwerten (bei bestrahlten Sensoren),

Fig. 8 Flußdiagramm des Hauptmenüs der Uhr (Beispiel),

Fig. 9 Submenü Zeiteinstellung,

Fig. 10 Submenü Lichtschutzfaktor,

Fig. 11 Submenü Pigmentierungstyp.

In Fig. 1 ist die Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, welche aus einem insgesamt mit 29 benannten Uhrenkörper und einem mit 22, 32 benannten Armband mit einer Verschluß-Schnalle 33 besteht. Der Uhrenkörper 29 enthält neben der in Fig. 4 schematisch dargestellten Steuer-Elektronik ein mehrstelliges LCD-Display 7 und einen Piezo- Lautsprecher, zusätzlich kann es noch Zeiger 27, 28 und ein Zifferblatt 26 zu einer analogen Darstellung enthalten. Weiterhin enthält der Uhrenkörper 29 noch vier Taster 1, 2, 3, 4 zur Einstellung der Daten wie z. B. Uhrzeit, Datum, Pigmentierungstyp, Lichtschutzfaktor. Die beiden Teile des Armbandes 22, 32 sind beweglich am Uhrenkörper 29 angebracht, sie enthalten UV-Sensoren 8, 9, 12, 13, 14 und die dazugehörigen Anschlußdrähte 17, 18, 19, 23, 24. Die UV-Sensoren 8, 9, 12, 13, 14 sind im gleichen Abstand voneinander auf dem Armband angebracht, so daß sie bei geschlossenem Armband den vollen 360°-Winkel gleichmäßig aufteilen. Der Uhrenkörper 29 muß so klein sein, daß er zwischen zwei UV-Sensoren z. B. 12, 13 Platz findet, oder er muß selbst einen Sensor enthalten, um die gleichmäßige Verteilung der Sensoren zu wahren.

Die Intensitätsberechnung der UV-Strahlung erfolgt aus den Daten, die alle Sensoren 8, 9, 12, 13, 14 liefern. Bei einer Uhr mit 5 UV-Sensoren sind, wie in Fig. 3 zu sehen, immer mindestens zwei UV-Sensoren der Strahlung ausgesetzt.

Fig. 6 stellt die Geometrie zu der folgenden Intensitätsberechnung, die von zwei bestrahlten Sensoren ausgeht, dar.

I_t: tatsächliche Intensität
I_g: gemessene Intensität
α: Einfallswinkel 52 am ersten UV-Sensor
360°/n-α: Einfallswinkel 53 am zweiten UV-Sensor
n: Anzahl der Sensoren auf 360°

Bei n=5 beträgt der maximale mögliche Winkel, bei dem nur zwei Sensoren bestrahlt werden, 54°. In diesem Fall beträgt I_g = 1.54*I_t.

Der minimale mögliche Winkel, bei dem nur zwei Sensoren bestrahlt werden, beträgt 36°. In diesem Fall beträgt I_g = 1.62*I_t.

Fig. 7 stellt die Geometrie zu der folgenden Intensitätsberechnung, die von drei bestrahlten Sensoren ausgeht, dar.

I_t: tatsächliche Intensität
I_g: gemessene Intensität
α: Einfallswinkel 52 am ersten UV-Sensor
360°/n-α: Einfallswinkel 53 am zweiten UV-Sensor
2*360°/n-α: Einfallswinkel 54 am dritten UV-Sensor
n: Anzahl der Sensoren auf 360°

Bei n=5 beträgt der maximale mögliche Winkel, bei dem nur zwei Sensoren bestrahlt werden, 72°. In diesem Fall beträgt I_g = 1.62*I_t.

Der minimale Winkel, bei dem nur zwei Sensoren bestrahlt werden, beträgt 55°. In diesem Fall beträgt I_g = 1.54*I_t.

Das heißt, daß je nach Haltung der Uhr zur Sonne die 1,54- bis 1,62fache tatsächliche Intensität gemessen wird.

Fig. 4 stellt eine Realisierungsmöglichkeit der Steuerelektronik der Erfindung als Blockschaltbild dar.

Eine Schaltlogik 49 wertet die Eingaben des Benutzers über vier Taster 1, 2, 3, 4 aus und übergibt die entsprechenden Daten an eine Uhr/Datums-Schaltung 44, eine UV-Auswertelogik 43 und an eine Anzeigelogik 47. Die Sensoren 8, 9, 12, 13, 14 übergeben ihre Meßwerte an eine UV-Datenerfassung 42, die aus den n (im Beispiel fünf) Meßwerten der n (im Beispiel fünf) Sensoren die tatsächliche UV-Intensität berechnet und diese an die UV-Auswertelogik 43 weitergibt. Die UV-Auswertelogik 43 steuert die Abnahmegeschwindigkeit eines Countdowns 48. Weiterhin speichert die UV-Auswertelogik 43 den Wert des Pigmentierungstyps des Benutzers und modifiziert ihn so, wie sich normale Haut dieses Pigmentierungstyps mit der Zeit an die Sonne gewöhnt. Die Uhr/Datums-Schaltung 44 übergibt ihre zur Intensitätsberechnung notwendigen Daten an die UV-Auswertelogik 43 sowie die zur Anzeige notwendigen Daten an eine Anzeigelogik 47. Die von der UV-Auswertelogik 43 gesteuerte Stoppuhr 48 übergibt ebenfalls die zur Anzeige nötigen Daten an die Anzeigelogik, die über einen Piezo-Lautsprecher 39 bei abgelaufenem Countdown 48 Alarm gibt.

Teileliste

1 Taster
2 Taster
3 Taster
4 Taster
5 -
6 -
7 LCD-Display
8 UV-Sensor
9 UV-Sensor
10 -
11 -
12 UV-Sensor
13 UV-Sensor
14 UV-Sensor
15 -
16 -
17 Anschlußdraht Sensor 8
18 Anschlußdraht Sensor 9
19 Anschlußdraht Sensor 12
20 -
21 -
22 Armband, Teil ohne Verschluß-Schnalle
23 Anschlußdraht Sensor 13
24 Anschlußdraht Sensor 14
25 -
26 Zifferblatt
27 Minutenzeiger
28 Stundenzeiger
29 Uhrenkörper
30 -
31 -
32 Armband, Teil mit Verschluß-Schnalle
33 Verschlußschnalle
34 Winkel zwischen zwei UV-Sensoren
35 -
36 -
37 parallele UV-Strahlung (schematisch)
38 Intensitätsverteilung über dem Armband und der Uhr (qualitativ)
39 Piezo-Lautsprecher
40 -
41 -
42 UV-Datenerfassung
43 UV-Auswertung
44 quarzgesteuerte Uhr mit Datumsfunktion
45 -
46 -
47 Anzeigelogik
48 Countdown
49 Schaltlogik
50 -
51 -
52 Winkel α
53 Winkel (360°/n-α) (n: Anzahl der Sensoren)
54 Winkel (2 _* 360°/n-α) (n: Anzahl der Sensoren)
55 -
56 -
57 plankonvexe Linse aus UV-durchlässigem Material
58 aktive Fläche des UV-Sensors
59 gebrochene UV-Strahlung
60 -
61 -

Claims

1. Ein Meßgerät von UV-Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Meßgerät in Kombination mit einer Armbanduhr in einem Uhrenkörper (29) untergebracht ist und die UV-Strahlung von mindestens einem auf dem Armband (23, 32) befestigten Sensor (8, 9, 12, 13, 14) aufgefangen wird und an eine, sich im Uhrenkörper (29) befindende UV-Auswertung (43) weiterleitet, die dann daraus die Abnahmegeschwindigkeit eines Countdowns (48) berechnet, daß dieses Meßgerät die Benutzereingaben Lichtschutzfaktor und Pigmentierungstyp speichert und zur Berechnung der Ergebnisse hinzuzieht.

2. Meßgerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Fläche (58) der Sensoren (8, 9, 12, 13, 14) durch eine plankonvexe Linse (57) aus UV-durchlässigem Material geschützt werden.

3. Meßgerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (8, 9, 12, 13, 14) so auf dem Armband angebracht sind, daß sie bei geschlossenem Armband (23, 32) die vollen 360° gleichmäßig unter sich aufteilen.

4. Meßgerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Benutzer am Ende des Countdowns (48) ein Signal gegeben wird, welches ihm zeigt, daß er seine zulässige UV-Strahlungsdosis erreicht hat.