EP0660205A1 - Procédé pour faire le point et pièce d'horlogerie destinée à mettre en oeuvre ce procédé - Google Patents

Procédé pour faire le point et pièce d'horlogerie destinée à mettre en oeuvre ce procédé Download PDF

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EP0660205A1
EP0660205A1 EP94119297A EP94119297A EP0660205A1 EP 0660205 A1 EP0660205 A1 EP 0660205A1 EP 94119297 A EP94119297 A EP 94119297A EP 94119297 A EP94119297 A EP 94119297A EP 0660205 A1 EP0660205 A1 EP 0660205A1
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EP
European Patent Office
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timepiece
time
magnetic field
earth
inclination
Prior art date
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EP94119297A
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German (de)
English (en)
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EP0660205B1 (fr
Inventor
Etienne Bornand
Rudolf Dinger
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Asulab AG
Original Assignee
Asulab AG
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Publication date
Application filed by Asulab AG filed Critical Asulab AG
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Publication of EP0660205B1 publication Critical patent/EP0660205B1/fr
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B45/00—Time pieces of which the indicating means or cases provoke special effects, e.g. aesthetic effects
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/02—Detectors of external physical values, e.g. temperature
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G9/00—Visual time or date indication means
    • G04G9/0064—Visual time or date indication means in which functions not related to time can be displayed

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining at least approximately the latitude and longitude of the location on the surface of the earth.
  • the present invention also relates to a timepiece comprising a time base, at least one display of the hours and minutes intended to indicate the local time, means for setting the time of said display, and further comprising: means for displaying information which is a function at least of the position on the surface of the earth.
  • An object of the present invention is therefore to provide a method for determining at least approximately the latitude and the longitude of the place where one is on the surface of the earth, which lends itself to a fully automatic and which does not require the use of satellites.
  • a second object of the present invention is to provide a method for determining at least approximately the latitude and longitude of the place where one is on the surface of the earth, which can be implemented in a small apparatus. dimensions like a timepiece.
  • a third object of the present invention is to provide a timepiece capable of automatically displaying information which depends on the latitude and longitude of where we are.
  • the determination of the time difference can be done simply, for example, by comparing the information supplied by two timepieces, and the inclination of the earth's magnetic field can be determined from the ratio between its vertical component and its horizontal component, these each of which can be obtained using magnetic sensors.
  • the longitude is taken into account when converting the inclination of the earth's magnetic field into a latitude.
  • the present invention relates to a timepiece comprising a time base, at minus an hour and minute display intended to indicate the local time, means for setting the time of said display and further comprising means for displaying information which is a function of the place where it is located the surface of the globe, characterized in that it comprises means of measurement, calculation and conversion, provided for implementing the steps of the method of the present invention so as to determine said place where the timepiece is located .
  • said calculation means are also provided for determining, from said latitude and said longitude, the azimuth of a preselected location on the surface of the globe.
  • said measurement means are provided for determining, in addition, the direction of magnetic north, said calculation and display means being provided for determining, as a function of said azimuth and said direction from magnetic north, the direction of the preselected location and to indicate that direction.
  • the timepiece which will now be described is intended to implement the method according to the invention and to use the value of the latitude and the value of the longitude thus obtained to determine the direction of Mecca.
  • the timepiece of the present example is represented in the form of a block diagram.
  • This timepiece includes in series a quartz oscillator 2, a division chain 4 delivering a signal at 1/60 Hz (1 cycle / minute) and a minute hand position counter 6. It also includes a divider by twelve 8, receiving the output signal from the division chain 4, and an hour hand position counter 10 whose input is connected to the output of the divider 8.
  • the counters 6 and 10 are counters by sixty which define in normal mode the position of the minute and hour hands relative to the hour turn of the dial of the coin d watchmaking.
  • the timepiece is provided, in the embodiment shown, with three motors 18, 19 and 20 controlled respectively by power circuits 12, 14 and 16 to respectively drive the minute hand, the hour hand and an additional needle, called direction needle, intended to indicate the direction of Mecca.
  • the first two power circuits 14, 16 receive, in normal mode, the pulses applied respectively to the inputs of the position counters of the minute hands 6 and hours 10.
  • the timepiece described here can also indicate the position of Mecca.
  • the elements of the figure which will be described below make it possible on the one hand to determine and indicate the direction of Mecca and on the other hand to reset the hour hand and the minute hand .
  • the timepiece also includes electronic management means 22 to allow on the one hand the implementation of the method of the present invention and on the other hand to control the movement of the one where the other of the three needles when necessary.
  • These electronic management means 22 include inputs MN and H to read the content of the position meters of the minute hands 6 and hours 10, and a parallel access COR for the control signals produced by the movements of a time-setting rod.
  • the signals supplied to the access COR of the electronic management means 22 are produced by a circuit 24 for interpreting the position and the displacement of the control rod. These time setting signals make it possible to control a correction of the display either minute by minute or by whole hours, either of these corrections being able to be made in one direction or the other.
  • the operation of the control rod and of the interpretation circuit 24 will not be described in detail here since the person skilled in the art already knows devices of this type.
  • Patent EP-0 175 961 in particular describes a control rod associated with an interpretation circuit which can easily be adapted to be used with the timepiece described here.
  • a time difference counter 25 connected to an DH input / output access of the electronic management means 22.
  • the counter 25 is a counter by twenty-four which is intended to count the time zone changes corresponding to the correction operations by whole hours carried out by the user using the control rod.
  • the electronic management means 22 also include three outputs Mnn Mh and Mdir for delivering pulses to the motors 18, 19 and 20 and an output C for managing the state of two switches 26, 28 arranged at the input of the first two circuits of power 12, 14 and arranged to transmit to them either the pulses applied to the inputs of the position meters of the minute hands 6 and hours 10 when the switches are in a position referenced a , or the pulses delivered by the electronic management means 22 when the switches are in a second position referenced b .
  • the electronic management means can advantageously be produced in the form of an integrated circuit comprising a programmed microcontroller. Those skilled in the art will know, from the indications provided here, to carry out the programming of the microcontroller, so as to make it execute the functions described.
  • the electronic management means are inactive, the switches 26 and 28 are in the position referenced a and the motors 18, 19 receive the pulses applied to the inputs of the hand position counters. minutes and hours 6, 10.
  • the elements which have just been described make it possible on the one hand to correct the time displayed by the hands and on the other hand to keep an account of the time difference with respect to a reference time zone to allow the subsequent determination of the longitude in accordance with the method of the present invention.
  • the user activates the time correction function by pulling the rod.
  • the displacement towards the outside of the rod causes the transmission by the interpretation circuit 24 of a signal towards the access COR of the electronic management means 22.
  • the reception of this signal by the electronic management means 22 causes the passage of switches 26 and 28 in state b .
  • the electronic management means emit a signal on a standby line (designated by the indication reset in the figure) for the division chain 4 so that it no longer provides the signal for incrementing the 6 and 10 hour hand position counters.
  • the interpretation circuit 24 then sends pulses corresponding to the different manipulations of the rod by the user, towards the input COR of the electronic management means 22 which, in turn, emit control pulses to increment or decrement the position counters of the minute hands 6 and hours 10 and to control simultaneously motors 18 and 19 for moving the hands either conventionally, minute by minute, or optionally by whole hours.
  • the interpretation circuit 24 supplies a deactivation signal to the electronic management means 22 which in turn supply a signal by their output C for switch switches 26 and 28 to state a . Simultaneously the signal on the standby line of the dividing chain returns to zero and the latter resumes supplying the signal for incrementing the position counters of the hands 6, 10.
  • the user only uses the option, mentioned above, of correction of the display by whole hours only in the event that, during a trip, he changes time zone.
  • the electronic management means 22 emit command pulses to increment or decrement the hour hand position counter 10, they also emit command pulses for increment or decrement the time difference counter 25.
  • the time difference counter 25 therefore permanently contains the value of the time difference between the location of the user of the watch and a reference time zone.
  • the legal time of some countries is halfway between two time zones.
  • the time difference between these countries and their neighbors is therefore half an hour.
  • it is designed to take into account these peculiarities of political geography.
  • the skilled person will be able, without problem, to replace the time difference counter 25 by a modulo counter 48 and simultaneously modify the interpretation circuit 24 of the movements of the control rod so that the corrections of the display when changing time zones are do it for whole half hours instead of doing it for whole hours.
  • the programming of the reference time zone is carried out by bringing the hour and minute hands to a position corresponding to the time in the time zone chosen to be the reference time zone, then pressing the crown for ten seconds .
  • the pressure on the crown exerted by the user results in a signal supplied to the electronic management means 22.
  • the electronic management means When the electronic management means have detected this signal at their input COR for three seconds, they control the zeroing of the content of the time difference counter 25, which has the effect of giving the time zone corresponding to the displayed time the role of reference time zone.
  • the content of the time difference counter 25 corresponds to an approximate indication of the longitude of the place where the carrier of the coin of watchmaking is found. This content can therefore constitute the time difference data which is necessary to allow the electronic management means 22 to implement the method of the present invention.
  • the timepiece also includes a module (referenced 30) essentially formed by three sensors unidirectional magnetic 32, 34 and 36 arranged perpendicularly to each other and therefore provided to measure the intensity of an external magnetic field in three orthogonal directions.
  • a module referenced 30
  • Many types of magnetic sensors are known, and the particular type of sensor used for the invention does not matter as long as the sensors are sensitive enough to measure the Earth's magnetic field, that they are sufficiently small to be installed in a timepiece and ultimately that their electrical consumption is not excessive. These conditions are fulfilled, for example, by fluxgate type sensors.
  • Two of the sensors are oriented relative to the timepiece so as to measure the intensity of the earth's magnetic field along two axes parallel to the plane of the dial (not shown) of the timepiece.
  • One of these two sensors is oriented along an axis parallel to the diameter of the dial which passes through 6 and 12 o'clock, while the other of these sensor 32 is arranged parallel to the diameter of the dial passing through 3 and 9 hours.
  • the third sensor 36 of the timepiece is oriented perpendicular to the dial.
  • the sensors 32 and 34 measure the two horizontal components of the earth's magnetic field Bx and By, and the third sensor 36 measures the vertical component Bz of the same field.
  • the three measured intensities Bx, By and Bz are transmitted in a conventional manner by a bus to the electronic management means 22.
  • the means 22 are programmed so as to calculate, from the measured values Bx, By and Bz of the three components of the magnetic field terrestrial, the inclination I of this field with respect to the horizontal.
  • the tilt I of the Earth's magnetic field varies with where we are on the earth's surface. For a given longitude, it is, in principle, a unique function of latitude. Under these conditions, if we know the longitude of the place where we are as well as the inclination of the earth's magnetic field at this place, it is in principle possible to determine unequivocally the latitude of this place.
  • the electronic management means 22 comprise a non-volatile memory in which a double input conversion table has been programmed containing values of the inclination I of the earth's magnetic field as a function of the time zone and of the latitude.
  • Access to this conversion table allows the electronic management means 22 to determine the value of the latitude of the place where the user of the watch is located, as a function of the time zone as provided by the counter. jet lag 25, and the inclination of the earth's magnetic field determined using sensors 32, 34 and 36. For this determination to be possible, it is naturally necessary that the electronic management means 22 have a non-volatile memory. volatile large enough to store a sufficient number of values of the tilt of the earth's magnetic field to cover the earth's surface with sufficient density. A set of 2000 points distributed more or less uniformly over the earth's surface is enough to obtain an acceptable precision.
  • the timepiece described here is intended to indicate the direction of La Mecca.
  • the coordinates (latitude and longitude) of Mecca are previously programmed in a second non-volatile memory of the electronic management means 22.
  • the electronic management means 22 can calculate the azimuth corresponding to the direction of Mecca. This last calculation only involves well-known trigonometric relationships. In addition, devices intended to implement this latter calculation have already been described, for example in document DE-A-3412777.
  • the electronic management means 22 are also provided for determining the direction of magnetic north from the components Bx and By of the earth's magnetic field measured by the two horizontal sensors 32 and 34 already described above.
  • the By component of the magnetic field being the component parallel to the direction of the 12 o'clock-6 o'clock diameter of the timepiece dial, the ratio of the two intensities Bx and of By provides by a simple trigonometric operation the angle made by the magnetic north with the 12 o'clock-6 o'clock axis of the timepiece dial.
  • the electronic management means 22 then perform the sum of the azimuth previously calculated for Mecca and the angle existing between the magnetic north and the 12 o'clock-6 o'clock diameter of the timepiece. This sum corresponds to the angle existing between the direction of Mecca and the 12 o'clock-6 o'clock axis of the timepiece.
  • the sum described above does not really correspond to the angle existing between the direction of Mecca and the axis 12 o'clock-6 o'clock in the shows that insofar as it is admitted that the direction of magnetic north determined by the sensors 32, 34 is identical to the direction of true geographic north. This is, as is well known, generally not the case.
  • the declination of the magnetic field (angle between magnetic north and geographic north) that we have neglected can constitute a source of error in determining the direction of Mecca. It is possible to eliminate this source of error by providing in the non-volatile memory of the microprocessor a second double-entry table containing the declination of the Earth's magnetic field for a set of points on the surface of the earth identified by their time zones and their latitude.
  • the method of determining the azimuth of Mecca can be simplified.
  • the non-volatile memory of the timepiece comprises only a single double-entry table providing directly calculated values once and for all of the true azimuth of Mecca, according to the time zone and the tilt of the Earth's magnetic field.
  • the timepiece includes a third motor 20 controlled by a power circuit 16 and intended to drive the direction hand to make it indicate the direction of Mecca.
  • the timepiece further comprises a position counter 38 of the direction hand.
  • This counter 38 is a counter by 360 which defines the position of the direction hand relative to the 360 degrees of the turn of the dial of the timepiece.
  • the electronic means of management 22 To make the direction needle indicate the direction of Mecca, the electronic means of management 22 first read the content of the position counter 38 of the direction hand, and subtract this quantity from the previously calculated value of the angle existing between the direction of Mecca and the axis 12 o'clock-6 o'clock of the timepiece. The result of this subtraction corresponds to the number of steps to be taken by the motor 20 to orient the direction needle towards Mecca.
  • the electronic management means 22 control the advance of the motor 20 by sending to the power circuit 16 a number of pulses corresponding to the number of steps to be made by the motor.
  • the pulses delivered by the electronic means 22 for advancing the motor 20 simultaneously increment the position counter of the steering needle 38. In this way, the content of the counter 38 always corresponds to the position of the steering needle on the dial.

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Abstract

Selon ce procédé la longitude de l'endroit où l'on se trouve à la surface de la Terre est déterminée par comparaison de l'heure locale avec l'heure d'un fuseau horaire de référence, et la latitude de l'endroit où l'on se trouve est déterminée par une mesure de l'inclinaison du champ magnétique terrestre par rapport à l'horizontale. <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un procédé pour déterminer au moins approximativement la latitude et la longitude de l'endroit où l'on se trouve à la surface de la terre. La présente invention concerne également une pièce d'horlogerie comportant une base de temps, au moins un affichage des heures et des minutes destiné à indiquer l'heure locale, des moyens de mise à l'heure dudit affichage, et comprenant, en outre, des moyens pour afficher une information qui est fonction au moins de la position où elle se trouve à la surface de la terre.
  • Les procédés les plus courants pour déterminer la latitude et la longitude de l'endroit où l'on se trouve à la surface de la terre font appel à une opération de visée astronomique ou même à une opération de décodage des signaux émis par des satellites. De tels procédés se prêtent mal à une mise en oeuvre entièrement automatique dans une pièce d'horlogerie.
  • Un but de la présente invention est donc de fournir un procédé pour déterminer au moins approximativement la latitude et la longitude de l'endroit où l'on se trouve à la surface de la terre, qui se prête à une mise en oeuvre entièrement automatique et qui ne nécessite pas d'avoir recours à des satellites.
  • Un deuxième but de la présente invention est de fournir un procédé pour déterminer au moins approximativement la latitude et la longitude de l'endroit où l'on se trouve à la surface de la terre, qui puisse être mis en oeuvre dans un appareil de petites dimensions comme une pièce d'horlogerie.
  • Un troisième but de la présente invention est de fournir une pièce d'horlogerie capable d'afficher automatiquement des informations qui dépendent de la latitude et de la longitude de l'endroit où l'on se trouve.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet, d'une part, un procédé pour déterminer au moins approximativement la latitude et la longitude de l'endroit où l'on se trouve à la surface de la terre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de:
    • déterminer la valeur du décalage horaire existant entre l'heure locale et l'heure d'un fuseau horaire de référence;
    • convertir ladite valeur du décalage horaire en une valeur approximative de la longitude locale;
    • déterminer l'inclinaison du champ magnétique terrestre par rapport à l'horizontale;
    • convertir ladite inclinaison du champ magnétique terrestre en une valeur approximative de la latitude locale.
  • La détermination du décalage horaire peut se faire simplement, par exemple, en comparant les informations fournies par deux garde-temps, et l'inclinaison du champ magnétique terrestre peut être déterminée à partir du rapport entre sa composante verticale et sa composante horizontale, celles-ci pouvant être chacune obtenue à l'aide de capteurs magnétiques.
  • Selon une variante avantageuse du procédé selon la présente invention, on tient compte de la longitude lors de la conversion de l'inclinaison du champ magnétique terrestre en une latitude.
  • L'inclinaison du champ magnétique terrestre par rapport à l'horizontale n'étant pas fonction uniquement de la latitude, mais également, dans une certaine mesure, de la longitude, on obtient une valeur beaucoup plus précise de la latitude si l'on tient compte de la longitude lors de l'étape de conversion de l'inclinaison du champ magnétique terrestre en une latitude.
  • La présente invention, a d'autre part, pour objet, une pièce d'horlogerie comportant une base de temps, au moins un affichage des heures et des minutes destiné à indiquer l'heure locale, des moyens de mise à l'heure dudit affichage et comprenant, en outre, des moyens pour afficher une information qui est fonction de l'endroit où elle se trouve à la surface du globe, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de mesure, de calcul et de conversion, prévus pour mettre en oeuvre les étapes du procédé de la présente invention de manière à déterminer ledit endroit où la pièce d'horlogerie se trouve.
  • Selon un mode particulier de réalisation de la présente invention, lesdits moyens de calcul sont prévus, également, pour déterminer, à partir de ladite latitude et de ladite longitude, l'azimut d'un lieu présélectionné à la surface du globe.
  • Selon une variante avantageuse de ce dernier mode de réalisation, lesdits moyens de mesure sont prévus pour déterminer, en outre, la direction du nord magnétique, lesdits moyens de calcul et d'affichage étant prévus pour déterminer, en fonction dudit azimut et de ladite direction du nord magnétique, la direction dudit lieu présélectionné et pour indiquer cette direction.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant à la figure annexée, qui est un schéma bloc décrivant le fonctionnement d'un mode de réalisation particulier de la pièce d'horlogerie de la présente invention.
  • La pièce d'horlogerie qui va maintenant être décrite est destinée à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention et à utiliser la valeur de la latitude et la valeur de la longitude ainsi obtenues pour déterminer la direction de La Mecque.
  • La pièce d'horlogerie du présent exemple est représentée sous forme de schéma bloc. Cette pièce d'horlogerie comprend en série un oscillateur à quartz 2, une chaîne de division 4 délivrant un signal à 1/60 Hz (1 cycle/minute) et un compteur de position de l'aiguille des minutes 6. Elle comprend encore un diviseur par douze 8, recevant le signal de sortie de la chaîne de division 4, et un compteur de position de l'aiguille des heures 10 dont l'entrée est reliée à la sortie du diviseur 8. Les compteurs 6 et 10 sont des compteurs par soixante qui définissent en mode normal la position des aiguilles des minutes et des heures par rapport au tour d'heure du cadran de la pièce d'horlogerie.
  • La pièce d'horlogerie est pourvue, dans le mode de réalisation représenté, de trois moteurs 18, 19 et 20 commandés respectivement par des circuits de puissance 12, 14 et 16 pour entraîner respectivement l'aiguille des minutes, l'aiguille des heures et une aiguille supplémentaire, dite aiguille de direction, destinée à indiquer la direction de la Mecque. Les deux premiers circuits de puissance 14, 16 reçoivent, en mode normal, les impulsions appliquées respectivement sur les entrées des compteurs de position des aiguilles des minutes 6 et des heures 10.
  • Les éléments du schéma bloc qui viennent d'être décrits expliquent le fonctionnement de cette pièce d'horlogerie pour ce qui est de l'affichage normal de l'heure. Toutefois, comme nous l'avons déjà dit, la pièce d'horlogerie décrite ici peut également indiquer la position de la Mecque. Les éléments de la figure qui vont être décrits ci-après permettent d'une part de déterminer et d'indiquer la direction de la Mecque et d'autre part de remettre à l'heure l'aiguille des heures et l'aiguille des minutes.
  • Comme on peut le voir sur la figure, la pièce d'horlogerie comprend encore des moyens électroniques de gestion 22 pour permettre d'une part la mise en oeuvre du procédé de la présente invention et d'autre part de commander le déplacement de l'une où l'autre des trois aiguilles quand cela s'avère nécessaire. Ces moyens électroniques de gestion 22 comportent des entrées MN et H pour lire le contenu des compteurs de position des aiguilles des minutes 6 et des heures 10, et un accès en parallèle COR pour les signaux de commande produits par les déplacements d'une tige de mise à l'heure.
  • Les signaux fournis à l'accès COR des moyens électroniques de gestion 22 sont produits par un circuit 24 d'interprétation de la position et du déplacement de la tige de commande. Ces signaux de mise à l'heure permettent de commander une correction de l'affichage soit minute par minute, soit par heures entières, l'une ou l'autre de ces corrections pouvant se faire dans un sens ou dans l'autre. Le fonctionnement de la tige de commande et du circuit d'interprétation 24 ne seront pas décrits en détail ici puisque l'homme du métier connaît déjà des dispositifs de ce type. Le brevet EP-0 175 961 en particulier, décrit une tige de commande associée à un circuit d'interprétation pouvant aisément être adaptés pour être utilisés avec la pièce d'horlogerie décrite ici.
  • On voit encore sur le schéma, un compteur de décalage horaire 25 relié à un accès entrée/sortie DH des moyens électroniques de gestion 22. Le compteur 25 est un compteur par vingt-quatre qui est destiné à compter les changements de fuseau horaire correspondant aux opérations de correction par heures entières effectuées par l'utilisateur à l'aide de la tige de commande.
  • Les moyens électroniques de gestion 22 comportent également trois sorties Mnn Mh et Mdir pour délivrer des impulsions aux moteurs 18, 19 et 20 et une sortie C pour gérer l'état de deux commutateurs 26, 28 disposés à l'entrée des deux premiers circuits de puissance 12, 14 et agencés pour leur transmettre soit les impulsions appliquées sur les entrées des compteurs de position des aiguilles des minutes 6 et des heures 10 lorsque les commutateurs sont dans une position référencée a, soit les impulsions délivrées par les moyens électroniques de gestion 22 lorsque les commutateurs sont dans une deuxième position référencée b.
  • Les moyens électroniques de gestion peuvent être avantageusement réalisés sous la forme d'un circuit intégré comportant un micro-contrôleur programmé. L'homme du métier saura, à partir des indications fournies ici, réaliser la programmation du micro-contrôleur, de façon à lui faire exécuter les fonctions décrites.
  • En mode normal d'affichage de l'heure, les moyens électroniques de gestion sont inactifs, les commutateurs 26 et 28 sont dans la position référencée a et les moteurs 18, 19 reçoivent les impulsions appliquées sur les entrées des compteurs de position des aiguilles des minutes et des heures 6, 10.
    • Mise à l'heure. détermination du décalage horaire et de la longitude
  • Les éléments qui viennent d'être décrits permettent d'une part de corriger l'heure affichée par les aiguilles et d'autre part de garder un compte du décalage horaire par rapport à un fuseau horaire de référence pour permettre la détermination ultérieur de la longitude conformément au procédé de la présente invention. L'utilisateur active la fonction de correction de l'heure en tirant sur la tige. Le déplacement vers l'extérieur de la tige provoque l'émission par le circuit d'interprétation 24 d'un signal vers l'accès COR des moyens électroniques de gestion 22. La réception de ce signal par les moyens électroniques de gestion 22 entraîne le passage des commutateurs 26 et 28 dans l'état b. Simultanément, les moyens électroniques de gestion émettent un signal sur une ligne de mise en veilleuse (désignée par l'indication reset sur la figure) pour la chaîne de division 4 de façon à ce qu'elle ne fournisse plus le signal d'incrémentation des compteurs de position des aiguilles des minutes 6 et des heures 10.
  • Le circuit d'interprétation 24 envoie ensuite des impulsions correspondant aux différentes manipulations de la tige par l'utilisateur, vers l'entrée COR des moyens électroniques de gestion 22 qui, à leur tour, émettent des impulsions de commande pour incrémenter ou décrémenter les compteurs de position des aiguilles des minutes 6 et des heures 10 et pour commander simultanément les moteurs 18 et 19 pour déplacer les aiguilles soit de façon classique, minute par minute, soit optionnellement par heures entières. Lorsqu'à la fin de l'opération de mise à l'heure on repousse la tige, le circuit d'interprétation 24 fournit un signal de désactivation aux moyens électroniques de gestion 22 qui vont à leur tour fournir un signal par leur sortie C pour faire passer les commutateurs 26 et 28 dans l'état a. Simultanément le signal sur la ligne de mise en veilleuse de la chaîne de division revient à zéro et cette dernière recommence à fournir le signal d'incrémentation des compteurs de position des aiguilles 6, 10.
  • L'utilisateur n'utilise l'option, mentionnée plus haut, de correction de l'affichage par heures entières que dans le cas où, au cours d'un voyage, il change de fuseau horaire. Dans ce dernier cas, lorsque conformément à ce qui a été décrit plus haut les moyens électroniques de gestion 22 émettent des impulsions de commande pour incrémenter ou décrémenter le compteur 10 de position de l'aiguille des heures, ils émettent également des impulsions de commande pour incrémenter ou décrémenter le compteur 25 de décalage horaire. Le compteur 25 de décalage horaire contient donc en permanence la valeur du décalage horaire entre l'endroit où se trouve l'utilisateur de la montre et un fuseau horaire de référence.
  • L'heure légale de certains pays se situe à mi-chemin entre deux fuseaux horaires. Le décalage horaire entre ces pays et leurs voisins est donc d'une demi-heure. Selon une variante avantageuse de la présente invention, celle-ci est prévue pour prendre en compte ces particularités de la géographie politique. A cette fin, l'homme du métier saura, sans problème, remplacer le compteur de décalage horaire 25 par un compteur modulo 48 et modifier simultanément le circuit d'interprétation 24 des mouvements de la tige de commande de telle sorte que les corrections de l'affichage lors de changements de fuseau horaire se fassent par demi-heures entières au lieu de se faire par heures entières.
  • La programmation du fuseau horaire de référence s'effectue en amenant l'aiguille des heures et celle des minutes dans une position correspondant à l'heure du fuseau horaire choisi pour être le fuseau horaire de référence, puis en pressant sur la couronne pendant dix secondes. La pression sur la couronne exercée par l'utilisateur se traduit par un signal fourni aux moyens électroniques de gestion 22. Lorsque les moyens électroniques de gestion ont détecté ce signal à leur entrée COR pendant trois secondes, ils commandent la mise à zéro du contenu du compteur de décalage horaire 25, ce qui a pour effet de donner au fuseau horaire correspondant à l'heure affichée le rôle de fuseau horaire de référence.
  • Les fuseaux horaires découpant la surface de la terre en vingt-quatre quartiers présentant chacun sensiblement une largeur angulaire de 15°, le contenu du compteur de décalage horaire 25 correspond à une indication approximative de la longitude de l'endroit où le porteur de la pièce d'horlogerie se trouve. Ce contenu peut donc constituer les données de décalage horaire qui sont nécessaires pour permettre aux moyens électroniques de gestion 22 de mettre en oeuvre le procédé de la présente invention.
    • Détermination de l'orientation du champ magnétique terrestre et de la latitude
  • En se référant à nouveau au schéma bloc annexé, on voit que la pièce d'horlogerie comporte encore un module (référencé 30) formé essentiellement de trois capteurs magnétiques unidirectionnels 32, 34 et 36 disposés perpendiculairement les uns par rapport aux autres et donc prévus pour mesurer l'intensité d'un champ magnétique extérieur selon trois directions orthogonales. On connaît de nombreux types de capteurs magnétiques, et le type particulier de capteur utilisé pour l'invention n'a pas d'importance pour autant que les capteurs soient suffisamment sensibles pour mesurer le champ magnétique terrestre, qu'ils soient de suffisamment petites dimensions pour être installés dans une pièce d'horlogerie et finalement que leur consommation électrique ne soit pas excessive. Ces conditions sont remplies, par exemple, par des capteurs du type fluxgate.
  • Deux des capteurs (référencés 32 et 34) sont orientés par rapport à la pièce d'horlogerie de manière à mesurer l'intensité du champ magnétique terrestre selon deux axes parallèles au plan du cadran (non représenté) de la pièce d'horlogerie. L'un de ces deux capteurs (référencé 34) est orienté selon un axe parallèle au diamètre du cadran qui passe par 6 et 12 heures, alors que l'autre de ces capteur 32 est disposé parallèlement au diamètre du cadran passant par 3 et 9 heures. Finalement, le troisième capteur 36 de la pièce d'horlogerie est orienté perpendiculairement au cadran. De cette façon, lorsque la pièce d'horlogerie est posée à plat, c'est-à-dire avec le plan du cadran horizontal, les capteurs 32 et 34 mesurent les deux composantes horizontales du champ magnétique terrestre Bx et By, et le troisième capteur 36 mesure la composante verticale Bz du même champ. Les trois intensités mesurées Bx, By et Bz sont transmises de façon conventionnelle par un bus aux moyens électroniques de gestion 22. Les moyens 22 sont programmés de manière à calculer, à partir des valeurs mesurées Bx, By et Bz des trois composantes du champ magnétique terrestre, l'inclinaison I de ce champ par rapport à l'horizontale.
  • L'inclinaison I du champ magnétique terrestre varie avec l'endroit où l'on se trouve à la surface de la terre. Pour une longitude donnée, elle est, en principe, une fonction univoque de la latitude. Dans ces conditions, si l'on connaît la longitude de l'endroit où l'on se trouve ainsi que l'inclinaison du champ magnétique terrestre à cet endroit, il est en principe possible de déterminer de façon univoque la latitude de cet endroit. A cet effet, les moyens électroniques de gestion 22 comportent une mémoire non volatile dans laquelle a été programmée une table de conversion à double entrée contenant des valeurs de l'inclinaison I du champ magnétique terrestre en fonction du fuseau horaire et de la latitude. L'accès à cette table de conversion permet aux moyens électroniques de gestion 22 de déterminer la valeur de la latitude de l'endroit où l'utilisateur de la montre se trouve, en fonction du fuseau horaire tel qu'il est fourni par le compteur de décalage horaire 25, et de l'inclinaison du champ magnétique terrestre déterminée à l'aide des capteurs 32, 34 et 36. Pour que cette détermination soit possible, il faut naturellement que les moyens électroniques de gestion 22 disposent d'une mémoire non volatile suffisamment grande pour stocker un nombre suffisant de valeurs de l'inclinaison du champ magnétique terrestre pour recouvrir la surface de la terre avec une densité suffisante. Un ensemble de 2000 points distribués plus ou moins uniformément à la surface de la terre suffit pour obtenir une précision acceptable.
  • Il est également possible de limiter le nombre de points nécessaires pour la table de conversion en utilisant une distribution non uniforme des points, les points étant, par exemple, plus serrées dans les zones peuplées que sur les océans.
    • Détermination de la direction du nord magnétique et de celle de La Mecque
  • Comme nous l'avons déjà dit, la pièce d'horlogerie décrite ici est prévue pour indiquer la direction de La Mecque. A cet effet, les coordonnées (latitude et longitude) de La Mecque sont préalablement programmées dans une deuxième mémoire non volatile des moyens électroniques de gestion 22. Ainsi, une fois que la latitude et la longitude de l'endroit où la pièce d'horlogerie se trouve à la surface de la terre ont été déterminées conformément à ce qui vient d'être décrit, les moyens électroniques de gestion 22 peuvent calculer l'azimut correspondant à la direction de La Mecque. Ce dernier calcul ne met en jeu que des relations trigonométriques bien connues. De plus, des dispositifs prévus pour mettre en oeuvre ce dernier calcul ont déjà été décrits, par exemple dans le document DE-A-3412777.
  • Une fois l'azimut de la Mecque déterminé, il suffit de connaître la direction du nord pour pouvoir indiquer la direction de la Mecque. A cet effet, les moyens électroniques de gestion 22 sont encore prévus pour déterminer la direction du nord magnétique à partir des composantes Bx et By du champ magnétique terrestre mesurées par les deux capteurs horizontaux 32 et 34 déjà décrits plus haut. La composante By du champ magnétique étant la composante parallèle à la direction du diamètre 12 heures-6 heures du cadran de la pièce d'horlogerie, le rapport des deux intensités Bx et de By fournit par une simple opération trigonométrique l'angle que fait le nord magnétique avec l'axe 12 heures-6 heures du cadran de la pièce d'horlogerie.
  • Les moyens électroniques de gestion 22 effectuent ensuite la somme de l'azimut préalablement calculé pour La Mecque et de l'angle existant entre le nord magnétique et le diamètre 12 heures-6 heures de la pièce d'horlogerie. Cette somme correspond à l'angle existant entre la direction de La Mecque et l'axe 12 heures-6 heures de la pièce d'horlogerie.
  • Comme on l'aura remarqué, la somme décrite ci-dessus ne correspond réellement à l'angle existant entre la direction de La Mecque et l'axe 12 heures-6 heures de la montre que dans la mesure où l'on admet que la direction du nord magnétique déterminée par les capteurs 32,34 est identique à la direction du nord géographique vrai. Ceci n'est, comme on le sait bien, généralement pas le cas. La déclinaison du champ magnétique (angle entre le nord magnétique et le nord géographique) que nous avons négligée peut constituer une source d'erreur dans la détermination de la direction de la Mecque. Il est possible d'éliminer cette source d'erreur en prévoyant dans la mémoire non volatile du microprocesseur une deuxième table à double entrée contenant la déclinaison du champ magnétique terrestre pour un ensemble de points à la surface de la terre repérés par leurs fuseau horaire et leur latitude.
  • Selon une variante avantageuse de la présente invention, le procédé de détermination de l'azimut de La Mecque peut être simplifié. A cette fin, la mémoire non volatile de la pièce d'horlogerie ne comporte qu'une seule table à double entrée fournissant directement des valeurs calculées une fois pour toute de l'azimut vrai de la Mecque, en fonction du fuseau horaire et de l'inclinaison du champ magnétique terrestre.
    • Indication de la direction de la Mecque
  • Comme nous l'avons déjà dit, la pièce d'horlogerie comporte un troisième moteur 20 commandé par un circuit de puissance 16 et destiné à entraîner l'aiguille de direction pour lui faire indiquer la direction de La Mecque. Comme on peut le voir sur la figure 1, la pièce d'horlogerie comporte de plus un compteur de position 38 de l'aiguille de direction. Ce compteur 38 est un compteur par 360 qui définit la position de l'aiguille de direction par rapport aux 360 degrés du tour du cadran de la pièce d'horlogerie.
  • Pour faire indiquer à l'aiguille de direction la direction de La Mecque, les moyens électroniques de gestion 22 lisent tout d'abord le contenu du compteur de position 38 de l'aiguille de direction, et retranchent cette grandeur de la valeur préalablement calculée de l'angle existant entre la direction de La Mecque et l'axe 12 heures-6 heures de la pièce d'horlogerie.
    Le résultat de cette soustraction correspond au nombre de pas à faire effectuer par le moteur 20 pour orienter l'aiguille de direction vers La Mecque. Les moyens électroniques de gestion 22 commandent l'avance du moteur 20 en envoyant au circuit de puissance 16 un nombre d'impulsions correspondant au nombre de pas à faire effectuer par le moteur. Les impulsions délivrées par les moyens électroniques 22 pour faire avancer le moteur 20 incrémentent simultanément le compteur de position de l'aiguille de direction 38. De cette façon, le contenu du compteur 38 correspond toujours à la position de l'aiguille de direction sur le cadran.

Claims (7)

  1. Procédé pour déterminer au moins approximativement la latitude et la longitude de l'endroit où l'on se trouve à la surface de la terre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de:
    - déterminer la valeur du décalage horaire existant entre l'heure locale et l'heure d'un fuseau horaire de référence;
    - convertir ladite valeur du décalage horaire en une valeur approximative de la longitude locale;
    - déterminer l'inclinaison du champ magnétique terrestre par rapport à l'horizontale; et
    - convertir ladite inclinaison du champ magnétique terrestre en une valeur approximative de la latitude locale.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il tient compte de la valeur de la longitude que l'on vient de déterminer pour convertir l'inclinaison du champ magnétique terrestre en une latitude.
  3. Pièce d'horlogerie comportant une base de temps (2), des moyens d'affichage prévus pour indiquer l'heure locale, et des moyens de mise à l'heure (24) pour ladite heure locale, lesdits moyens d'affichage étant en outre prévus pour afficher une information supplémentaire qui est fonction de l'endroit où la pièce d'horlogerie se trouve à la surface du globe, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de mesure (30), de calcul et de conversion (22) prévus pour mettre en oeuvre le procédé de l'une des revendications 1 et 2 de manière à déterminer, de façon autonome, ledit endroit où la pièce d'horlogerie se trouve.
  4. Pièce d'horlogerie selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un compteur de décalage horaire (25) qui est prévu pour garder en compte tous les changements dans ledit affichage des heures produits à l'aide desdits moyens de mise à l'heure (24) lors de changements de fuseau horaire, le contenu dudit compteur (25) correspondant à ladite valeur du décalage horaire.
  5. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un plan de référence et en ce que lesdits moyens de mesure (30) et de calcul (22) sont prévus pour déterminer l'inclinaison du champ magnétique terrestre par rapport audit plan de référence, de manière à permettre de déterminer ladite inclinaison du champ magnétique terrestre par rapport à l'horizontale lorsque ledit plan de référence est maintenu horizontal et qu'il n'y a pas de champ magnétique parasite.
  6. Pièce d'horlogerie selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de calcul (22) sont prévus pour calculer, en fonction dudit endroit où la pièce d'horlogerie se trouve, l'azimut d'un lieu présélectionné à la surface du globe, et en ce que ladite information supplémentaire affichée correspond audit azimut.
  7. Pièce d'horlogerie selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens d'affichage comportent un pointeur, en ce que lesdits moyens de mesure et de calcul sont, en outre, prévus pour déterminer la direction du nord magnétique, et en ce que lesdits moyens de calcul sont prévus pour déterminer, en fonction dudit azimut et de ladite direction du nord magnétique, la direction dudit lieu présélectionné, ladite information supplémentaire affichée étant ladite direction du lieu présélectionné et celle-ci étant affichée à l'aide dudit pointeur.
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