JP2014185890A - 電子アナログ計測表示器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子アナログ計測表示器において、簡便な構成により駆動中のアナログ表示器を中途で一時停止させることなく計測を行い得ると同時に、かかる構成を応用することにより、無駄な待ち時間の排除、計測間隔の維持、省電力化が可能な柔軟性の高い技術を提供すること。
【解決手段】本発明に係る電子アナログ計測表示器１は、任意の物理量を繰り返し計測する計測器と、前記計測器により計測された計測値をアナログ表示するアナログ表示器と、前記計測器による計測の時点又は計測完了の時点において、次回の計測までの期間を決定するコントローラと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子アナログ計測表示器に関する。

携帯型の電子アナログ計測表示器においては、計測器による計測のタイミングとアナログ表示器を駆動するタイミングが重複すると、電源電圧が不足したり、計測誤差が発生したりする場合が存在する。しかしながら、単純に計測器による計測のタイミングでアナログ表示器の駆動を停止すると、駆動中のアナログ表示器が中途で一時停止することになり、ユーザに不自然な印象を与えることになる。

この点に関し、特許文献１には、表示針の駆動が終了していない場合には、表示針の表示位置が計測結果と一致するまでは計測手段の動作を禁止する制御手段を備えたアナログ計測器が記載されている。

なお、本明細書では、アナログ計測表示器とは、計測器とその計測結果を表示する表示器が一体となった機器であって、表示器の表示がアナログ表示であるものを指す。ここでアナログ表示とは、情報を、機械的部材の姿勢、すなわち、その位置や回転角度により表示するものを指し、いわゆる回転式の指針や円板、レトログラード等は本明細書に言うアナログ表示である。さらに、電子アナログ計測表示器とは、アナログ計測表示器のうち、電子的に制御され動作するものを意味するものとする。

特許第３５０８２７８号公報

特許文献１に開示された技術では、計測タイミング毎に表示針の駆動の有無を判別し、計測手段の動作の許可／禁止を切り替える必要があり、システムとしてやや複雑である。また、計測タイミングはあらかじめ定められた一定周期であって変更はできず、計測がなされないタイミングが発生するなど柔軟性を欠く。

そこで、本願発明は、電子アナログ計測表示器において、簡便な構成により駆動中のアナログ表示器を中途で一時停止させることなく計測を行い得ると同時に、かかる構成を応用することにより、無駄な待ち時間の排除、計測間隔の維持、省電力化が可能な柔軟性の高い技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下のとおりである。

（１）任意の物理量を繰り返し計測する計測器と、前記計測器により計測された計測値をアナログ表示するアナログ表示器と、前記計測器による計測の時点又は計測完了の時点において、次回の計測までの期間を決定するコントローラと、を有する電子アナログ計測表示器。

（２）（１）において、前記コントローラは、前記計測器による計測が、繰り返し計測の２回目以降である場合には次回の計測までの期間としてあらかじめ定められた定常期間を設定し、前記計測器による計測が、繰り返し計測の初回である場合には次回の計測までの期間として前記定常期間より長い初回期間を設定する、電子アナログ計測表示器。

（３）（１）において、前記コントローラは、計測開始時点から前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた定常期間より短い場合には、次回の計測までの期間として前記定常期間を設定し、計測開始時点から前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた定常期間より長い場合には、次回の計測までの期間として前記定常期間より長い伸長期間を設定する、電子アナログ計測表示器。

（４）（３）において、前記コントローラは、前記伸長期間を、前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間に応じて定める、電子アナログ計測表示器。

（５）（１）において、前記コントローラは、計測開始時点から前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた定常期間より長い場合には、前記アナログ表示器の動作速度を変更し、前記計測開始時点から前記定常期間が経過するまでに前記アナログ表示器の動作を完了させる、電子アナログ計測表示器。

（６）（３）乃至（５）のいずれかにおいて、前記コントローラは、前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた閾値時間より短い場合の連続回数を計数し、前記連続回数が閾値回数より多い場合には、次回の計測までの期間として前記定常期間より長い節電伸長期間を設定する、電子アナログ計測表示器。

上記本発明の（１）の側面によれば、簡便な構成により駆動中のアナログ表示器を中途で一時停止させることなく計測を行い得ると同時に、かかる構成を応用することにより、無駄な待ち時間の排除、計測間隔の維持、省電力化が可能な柔軟性の高い電子アナログ計測表示器が提供される。

また、上記本発明の（２）の側面によれば、簡便な構成により駆動中のアナログ表示器を中途で一時停止させることなく計測を行うことができる。

また、上記本発明の（３）又は（４）の側面によれば、計測が行われるまでの無駄な待ち時間を排除することができる。

また、上記本発明の（５）の側面によれば、計測間隔を一定に維持することができる。

また、上記本発明の（６）の側面によれば、計測中の消費電力を削減することができる。

本発明の各実施形態に係る電子アナログ計測表示器の共通の正面図である。 本発明の各実施形態に係る電子アナログ計測表示器の共通のシステムブロック図である。 本発明の第１の実施形態における電子アナログ計測表示器の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第１の実施形態における方位測定についてのコントローラの制御を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態における電子アナログ計測表示器の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態における電子アナログ計測表示器の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態における方位測定についてのコントローラの制御を示すフロー図である。 本発明の第３の実施形態における電子アナログ計測表示器の動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態における方位測定についてのコントローラ１２の制御を示すフロー図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の各実施形態に係る電子アナログ計測表示器１の共通の正面図であり、図２は、本発明の各実施形態に係る電子アナログ計測表示器１の共通のシステムブロック図である。なお、後ほど、第１の実施形態乃至第３の実施形態を区別して説明することになるが、図１及び図２はいずれの実施形態においても共通である。

図１に示す実施形態では、電子アナログ計測表示器１は腕時計であり、計測表示器としての機能は、腕時計の付加機能として実装されている。しかしながら、時計としての機能を省略して計測表示器単体とすることは差し支えない。

電子アナログ計測表示器１はケース２内に計測表示器としての機能、時計としての機能を発揮するための各種機構を収容した構造となっている。ケース２の正面には、風防（透明のため、図示していない）に覆われた文字板３と時、分、秒を示す指針４、日付表示５等の時計としての機能に関する部材と、アナログ表示器である方位針及び表示器目盛である方位表示７（４箇所）が設けられている。同図から推察できるように、電子アナログ計測表示器１は電子コンパスであり、地磁気の向きを測定することにより、方位針６が特定の方位、この場合は北を指し示すというものである。

ケース２には、その１２時位置と６時位置に設けられたバンド固定部２ａにバンド８が取り付けられる。また、ケース２の３時位置には、竜頭９及び押ボタン１０が設けられている。

なお、図１に示したケース２のデザインや、時計としての機能に関する部材のデザインや配置、形式等は一例であり、これをどのようにするかは任意である。また、電子アナログ計測表示器１は電子コンパスに限定されず、測定対象となる物理量やその表示はどのようなものであってもよく、任意である。電子コンパス以外のものとしては、例えば、気圧計（又は高度計）、水圧計（又は水深計）、寒暖計、照度計、線量計等が挙げられ、またこれらの複数を同時に備えるものであってもよい。

図２に示されるように、電子アナログ計測表示器１は、計測器である地磁気センサ１１による計測結果がコントローラ１２に入力され、コントローラ１２により表示器用パルスモータ１３が駆動されることにより、方位針６を回転駆動するようになっている。また、コントローラ１２は時計回路１２ａを有しており、現在時刻や日付を計時している。時計用パルスモータ１４は時計回路１２ａの計時結果に基づいて駆動され、それにより指針４及び日付表示５が回転駆動される。また、コントローラ１２には竜頭９や押ボタン１０からの操作情報が入力される。地磁気センサ１１、コントローラ１２、表示器用パルスモータ１３及び時計用パルスモータ１４には電池１５から必要に応じて電力が供給される。

なお、ここで示すコントローラ１２は、必ずしも単体の部材であることを要せず、適宜のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）や発振回路等の各種回路、増幅器等の各種電子部品を集積したものであってよい。また、表示器用パルスモータ１３及び時計用パルスモータ１４は必ずしもそれぞれ単体のモータであることを要せず、必要に応じて複数のモータを設けてよい。さらに、電池１５は一次電池、二次電池の別を問わないが、二次電池である場合には、太陽電池等の発電機構をさらに備え、充電できるようにしておくことが好ましい。

さらに、本発明の第１乃至第３の実施形態について共通の仕様を述べる。

まず、電子アナログ計測表示器１による方位計測は、押ボタン１０（複数ある場合にはいずれか定められたもの）が押下げされることにより開始され、再度押ボタン１０が押下げられる等により終了する。方位計測中は、一定周期、この場合は１秒毎に地磁気センサ１１による地磁気方位の測定がおこなわれることが予定されており、測定結果は直ちに方位針６に反映される。方位針６は表示器用パルスモータ１３により回転駆動され、方位針６を一周させるために表示器用パルスモータ１３に入力すべきパルス数は１２０である。すなわち、表示器用パルスモータ１３に１パルスを入力する毎に、方位針６は３°回転する。また、表示器用パルスモータ１３に入力されるパルス速度は、特段の制御が行われない限りは、３２Ｈｚである。

もちろん、ここで示した仕様は電子アナログ計測表示器１の一例であり、これに限定されるものではない。以下に説明する第１乃至第３の実施形態の説明はかかる仕様に基づいてなされるが、この仕様が変更された場合にはそれにあわせて各実施形態の説明を修正して解釈されなければならない。

図３は、本発明の第１の実施形態における電子アナログ計測表示器１の動作を説明するタイミングチャートである。同図は、押ボタン１０、地磁気センサ１１及び表示器用パルスモータ１３の動作タイミングの例を示しており、各チャートがハイの場合は信号或いはパルスの出力中又は動作中を示しており、ローの場合は信号出力がないか、動作停止中を示す。

押ボタン１０が押されると、方位計測が開始され、コントローラ１２は、地磁気センサ１１に第１回目の地磁気方位計測を実行させる（符号１００）。地磁気方位の計測が終了すると、方位針６を現在の位置から、計測の結果求められた北の方位を示す位置まで回転移動させるために必要となるパルス数が計算され、表示器用パルスモータ１３に必要な数だけのパルスが出力される（符号１０１）。このとき、必要となるパルス数は、電子アナログ計測表示器１の向きに依存するため定まっていない。そのため、最大では方位針６を半周分回転させなければならないことになる。

このとき、共通の仕様で説明したように、方位針６を１８０°回転させるためには１２０パルスの半分である６０パルスが必要であり、そのために必要な時間はパルス速度が３２Ｈｚであるから１．８７５秒となる。そして、同じく共通の仕様で説明したように、地磁気センサ１１による地磁気方位の測定は１秒毎が予定されているから、第１回目の地磁気方位計測（符号１００）から１秒後の時点では表示器用パルスモータ１３はまだ駆動中となる（符号１０２）。この状況は、方位針６を回転させるに必要なパルス数が３２以上、すなわち、方位針６の回転角が９６°以上となる場合に発生することになる。

そこで、本実施形態では、第１回目の地磁気方位計測（すなわち、押ボタン１０が押されることにより開始される地磁気方位の繰り返し計測における、初回の計測）に限り、次回の地磁気方位計測までの期間を通常の１秒より長い２秒に設定する。これにより、第２回目の地磁気方位計測は、第１回目の地磁気方位計測（符号１００）から２秒後の時点で行われる（符号１０３）。第２回目以降の地磁気方位計測では、次回の地磁気方位計測までの期間を通常どおり１秒とする。

この制御は、次のような考え方に基づいている。すなわち、初回の地磁気方位計測後の方位針６の回転角度は定まっておらず、大きな角度となる場合が想定されるため、最大の移動角度となった場合にも方位針６の運針中に第２回目の地磁気方位計測が行われないような時間間隔を設定すれば、方位針６の運針と地磁気方位計測が同時に行われることはない。そして、第２回目の地磁気方位計測以降では、電子アナログ計測表示器１の姿勢に大きな変化は発生しないと予想されるため、方位針６の回転角度は小さいものに留まり、その駆動時間は１秒以内に収まるであろう、というものである。

なお、上述の制御をより一般的に述べると、計測器による計測が繰り返し計測の２回目以降である場合には次回の計測までの期間をあらかじめ定められた定常期間（上述の例では１秒）とし、計測器による計測が繰り返し計測の初回である場合には次回の計測までの期間を定常期間より長い初回期間（上述の例では２秒）とすることになる。ここで、初回期間は、計測開始時点からアナログ表示器である方位針６の駆動完了までに要する時間の最大値よりも長い期間を指定すればよい。

なお、第２回目の地磁気方位計測以降においても、電子アナログ計測表示器１の姿勢が大きく変化する場合が無いわけではなく、方位針６の運針と地磁気方位計測のタイミングが重なる場合があり得る。そのような場合には、方位針６の運針又は地磁気方位計測を一時停止すべきである。

図４は本実施形態における方位測定についてのコントローラ１２の制御を示すフロー図である。コントローラ１２は、同図に示す制御を一定周期で繰り返し実行する。

コントローラは、まず、ステップＳ０１にて押ボタン１０が押下げられたか否かを判定する。押下げられていなければ、ユーザによる方位測定を開始する指令がなされていないので、制御を終了する。

ステップＳ０１にて押ボタン１０が押下げられたと判定されれば、繰り返しの方位測定を開始するべく、ステップＳ０２へと進む。ステップＳ０２では、地磁気センサ１１による地磁気方位計測を行う。地磁気方位計測の終了後、又は、地磁気方位計測が開始されればステップＳ０３へと進み、今回の地磁気方位計測が方位測定における１回目の計測であるか否かを判定する。１回目の計測であれば、ステップＳ０４へと進み、次回の地磁気方位計測までの時間間隔として２秒を設定し、そうでなければステップＳ０５へと進み、次回の地磁気方位計測までの時間間隔として１秒を設定する。いずれにしても、ステップＳ０６へと進む。

ステップＳ０６では、表示器用パルスモータ１３に必要な数のパルスを出力し、方位針６を回転移動させる。この時出力されるパルス数は、方位針６の現在の向きを計測された北の向きへと回転させるのに必要なパルス数として算出される。なお、回転方向はより短時間で方位針６が目標角度に到達する向きが選択される。

ステップＳ０７では、押ボタン１０が再度押下げられたか否かを判断する。押下げられていれば、ユーザによる方位測定を終了する指令がなされていることとなるので、制御を終了する。そうでなければ、ステップＳ０８へと進む。

ステップＳ０８では、ステップＳ０４またはステップＳ０５にて設定された時間間隔が経過し、計測タイミングとなったか否かが判定される。計測タイミングでなければステップＳ０７へと戻って繰り返し、押ボタン１０が再度押下げられるか、計測タイミングが到来するまで待つ。計測タイミングが到来したならば、ステップＳ０２へと戻り、次回の地磁気方位計測を実行する。

以上の通り、本実施形態では、コントローラ１２は、地磁気センサ１１による地磁気方位計測が方位計測における１回目の計測であるか否かという単純な判断に基づいて、磁界の地磁気計測までの時間間隔を変更しており、かかる制御は非常に単純であるため、簡便に実現することができる。すなわち、本実施形態では、極めて簡便な構成により駆動中のアナログ表示器（方位針６）を中途で一時停止させることなく計測を行い得るものである。

図５は、本発明の第２の実施形態における電子アナログ計測表示器１の動作を説明するタイミングチャートである。同図もまた、押ボタン１０、地磁気センサ１１及び表示器用パルスモータ１３の動作タイミングの例を示しており、各チャートがハイの場合は信号或いはパルスの出力中又は動作中を示しており、ローの場合は信号出力がないか、動作停止中を示す。

押ボタン１０が押されると、方位計測が開始され、コントローラ１２は、地磁気センサ１１に第１回目の地磁気方位計測を実行させる（符号２００）。地磁気方位の計測が終了すると、方位針６を現在の位置から、計測の結果求められた北の方位を示す位置まで回転移動させるために必要となるパルス数が計算され、表示器用パルスモータ１３に必要な数だけのパルスが出力される（符号２０１）。このとき、必要となるパルス数は、電子アナログ計測表示器１の向きに依存するため定まっておらず、最大では方位針６を半周分回転させるのに必要なパルス数、すなわち、上述の共通の仕様に従えば６０パルスが必要である。ここでは、４８パルス（方位針６の回転角度にして１４４°）が必要であったとすると、４８パルスの出力に要する時間はパルス速度が３２Ｈｚであるから１．５秒となる。

コントローラ１２は、このパルスの出力に要する時間、すなわち、方位針６を駆動する時間に地磁気センサ１１の地磁気方位計測に要する時間（例えば、０．０５秒とする）を加えた時間を、次回の地磁気方位計測までの通常の期間である１秒と比較する。１秒より長ければ、コントローラ１２は、次回の地磁気方位計測までの期間として、今回の地磁気方位計測（符号２００）の開始時点から期間が経過するまでに、方位針６の駆動が完了し、測定値を指し示すような値を設定する。ここで、このようにコントローラ１２より指定される期間を伸長期間と呼び、通常の時間間隔（ここでは１秒）を定常期間と呼ぶことにすると、符号２００で示される地磁気方位計測の開始から、符号２０１で示されるパルスの出力完了までは１．５５秒を要し、定常期間より長いため、コントローラ１２は伸長期間を設定する。伸長期間は、常に定常期間より長く、さらに、地磁気方位計測の開始から方位針６の駆動が完了するまでの期間より長い期間であればよい。伸長期間としては、常に一定の値を指定してもよいが（この場合には方位針６の最大の駆動時間である１．８７５秒に地磁気方位計測に要する０．０５秒を加算した１．９２５秒以上の値でなければならない。）、本実施形態では、伸長期間は、方位針６が前記計測値を指し示すまでに必要な時間に応じて定めるようにしている。図５に示した例では、方位針６の駆動が完了するまでに要する時間である、１．５５秒を指定する。

これにより、第２回目の地磁気方位計測（符号２０２）は、符号２０１に示すパルスの出力完了と同時に実行される。このとき、符号２０３に示すように、方位針６の駆動完了までに要する時間が定常期間に満たない場合には、コントローラ１２は、次回の地磁気方位計測までの期間として定常期間である１秒を設定する。第２回目の地磁気方位計測（符号２０２）、第３回目の地磁気方位計測（符号２０４）及び第４回目の地磁気方位計測（符号２０５）は、定常期間が設定された結果、１秒毎に実行される。

図５に示した例では、第４回目の地磁気方位計測（符号２０５）の結果、４０パルスの出力が必要となり、かかるパルス（符号２０６）の出力には１．２５秒を要するものとする。この場合には、コントローラ１２は再び伸長期間として、１．２５秒に０．０５秒を加算した１．３秒を設定する。

このように、伸長期間を方位針６の駆動完了までに要する時間に応じて定めることにより、無駄時間、すなわち、定常期間を途過しており、表示器用パルスモータ１３の駆動完了後であって、なおかつ、次回の地磁気方位計測タイミングが到来するまでの時間を短縮乃至は排除できる。

また、本実施形態では、コントローラ１２は、方位針６の駆動完了までに要する時間が所定の閾値時間、例えば８パルス分に相当する０．２５秒より短い状態が連続する回数である連続回数を計数し、連続回数が一定の回数、例えば、３回を超えた場合に、期間として定常期間より長い節電伸長期間を設定する。

例えば、図６に示すように、連続する３回の地磁気方位計測（符号２０７，２０８，２０９）の結果、方位針６の駆動時間がいずれも０．２５秒より短いとすると、コントローラ１２は、符号２０９に示す地磁気方位計測の次回の地磁気方位計測までの期間として、節電伸長期間である３秒を設定する。その結果、符号２０９に示す地磁気方位計測の次回の地磁気方位計測は３秒後となる（符号２１０）。

この制御は、方位針６がほとんど動かない状態が一定時間継続した場合には、電子アナログ計測表示器１の姿勢の変化がほとんどないものと判断し、地磁気方位計測を実行する間隔を大きくすることにより消費電力を低減するというものである。もちろん、方位針６の駆動時間が閾値時間を上回ると連続回数はリセットされる。

図７は本実施形態における方位測定についてのコントローラ１２の制御を示すフロー図である。コントローラ１２は、同図に示す制御を一定周期で繰り返し実行する。

コントローラ１２は、まず、ステップＳ１１にて押ボタン１０が押下げられたか否かを判定する。押下げられていなければ、ユーザによる方位測定を開始する指令がなされていないので、制御を終了する。

ステップＳ１１にて押ボタン１０が押下げられたと判定されれば、繰り返しの方位測定を開始するべく、ステップＳ１２へと進み、地磁気センサ１１による地磁気方位計測を行う。地磁気方位計測の終了後はステップＳ１３へと進み、計測開始時点から方位針６が計測値（つまり、北の方位）を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた閾値時間より短いか否かを判断する。閾値時間より短い場合には、ステップＳ１４へと進み、連続回数に１を加える。なお、連続回数の初期値は０である。続くステップＳ１５では連続回数があらかじめ定められた閾値回数、ここでは３以上であるかを判断し、３以上であればステップＳ１６へと進み、次回の地磁気計測までの時間間隔として、節電伸長期間を設定する。

一方、ステップＳ１３にて方位針６の動作完了までの時間が閾値時間より長い場合には、ステップＳ１７へと進み、連続回数を０にリセットする。そして、ステップＳ１８へと進む。また、ステップＳ１５にて連続回数が閾値回数未満であると判断された場合にもステップＳ１８へと進む。

ステップＳ１８では、方位針６の動作完了までの時間が定常期間より長いか否かを判断する。長い場合には、ステップＳ１９へと進み、次回の地磁気計測までの時間間隔として、伸長期間を設定する。そうでなければ、ステップＳ２０へと進み、時間間隔として定常期間を設定する。

時間間隔がどのように設定されたにせよ、コントローラ１２は処理をステップＳ２１へと移し、表示器用パルスモータ１３に必要な数のパルスを出力し、方位針６を回転移動させる。この時出力されるパルス数は、方位針６の現在の向きを計測された北の向きへと回転させるのに必要なパルス数である。また、回転方向はより短時間で方位針６が目標角度に到達する向きが選択される。

ステップＳ２２では、押ボタン１０が再度押下げられたか否かを判断する。押下げられていれば、ユーザによる方位測定を終了する指令がなされていることとなるので、制御を終了する。そうでなければ、ステップＳ２３へと進む。

ステップＳ２３では、ステップＳ１６、ステップＳ１９又はステップＳ２０にて設定された時間間隔が経過し、計測タイミングとなったか否かが判定される。計測タイミングでなければステップＳ２２へと戻って繰り返し、押ボタン１０が再度押下げられるか、計測タイミングが到来するまで待つ。計測タイミングが到来したならば、ステップＳ１２へと戻り、次回の地磁気方位計測を実行する。

以上の通り、本実施形態では、コントローラ１２は、方位針６の動作完了までに要する時間が定常期間より長い場合に伸長期間を時間間隔として設定するため、駆動中のアナログ表示器（方位針６）を中途で一時停止させることなく計測を行い得るとともに、伸長期間を方位針６の動作完了までに要する時間に応じて定めることで無駄時間を排除できる。また、方位針６の動作完了までに要する時間が閾値時間より短く、電子アナログ計測表示器１の姿勢の変化がほとんどない場合が継続している場合には、節電伸長期間を時間間隔として設定するため、地磁気計測の頻度が低くなり、消費電力が低減される。

図８は、本発明の第３の実施形態における電子アナログ計測表示器１の動作を説明するタイミングチャートである。同図もまた、押ボタン１０、地磁気センサ１１及び表示器用パルスモータ１３の動作タイミングの例を示しており、各チャートがハイの場合は信号或いはパルスの出力中又は動作中を示しており、ローの場合は信号出力がないか、動作停止中を示す。

押ボタン１０が押されると、方位計測が開始され、コントローラ１２は、地磁気センサ１１に第１回目の地磁気方位計測を実行させる（符号３００）。地磁気方位の計測が終了すると、方位針６を現在の位置から、計測の結果求められた北の方位を示す位置まで回転移動させるために必要となるパルス数が計算される。このとき、必要となるパルス数は、電子アナログ計測表示器１の向きに依存するため定まっておらず、最大では方位針６を半周分回転させるのに必要なパルス数、すなわち、上述の共通の仕様に従えば６０パルスが必要である。ここでは、４８パルス（方位針６の回転角度にして１４４°）が必要であったとすると、４８パルスの出力に要する時間は、上述の仕様通りパルス速度が３２Ｈｚであるとすれば１．５秒となる。

本実施形態では、コントローラ１２は、このパルスの出力に要する時間、すなわち、方位針６を駆動する時間に地磁気センサ１１の地磁気方位計測に要する時間（例えば、０．０５秒とする）を加えた時間を、次回の地磁気方位計測までの通常の期間である１秒と比較し、１秒より長い場合には、パルスの出力速度を変更することにより、パルスの出力に要する時間を短縮する。すなわち、通常の仕様として予定されているパルス速度を変更し、より早いパルス速度とすることにより、方位針６の動作速度をより高速なものに変更するのである。

ここで、地磁気方位計測があってから次の地磁気方位計測までの期間（ここでは１秒）を定常期間と呼ぶことにすると、コントローラ１２は、地磁気方位計測の開始から定常期間が経過するまでに方位針６の動作が完了するように方位針６の動作速度を選択する。ここで、方位針６の動作が完了するとは、方位針６の計測結果を指し示す位置までの移動が終了することを意味しており、ここでは、測定の結果得られた北の方角を方位針６が指し示すまで回転することをもって方位針６の動作の完了としている。

ここで示した例では、コントローラ１２は、逓倍器のオン／オフを適宜切り替えることにより、表示器用パルスモータ１３に出力されるパルス速度を、定常状態の３２Ｈｚから、倍の６４Ｈｚに切り替えることができるように構成されている。この場合、パルス速度を６４Ｈｚとすると、方位針６を駆動させるにあたって必要となる最大のパルス数である６０パルスの出力には０．９３７５秒が必要であり、これに地磁気方位計測に必要な００５秒を加算すると０．９８７５秒となり、定常期間である１秒未満となる。図示の例では、６４Ｈｚで４８パルスが出力されるため、符号３０１で示されるパルスの出力には０．７５秒を要することになる。

なお、図示の例では続く２回目以降の計測において、方位針６の動作完了までに要する時間が定常期間を超えなかったため、表示器用パルスモータ１３に出力されるパルスのパルス速度は通常の３２Ｈｚとなっているが、電子アナログ計測表示器１に急な姿勢の変化が生じる等して、方位針６の回転量が一時的に増大するなどした場合には、コントローラ１２はパルス速度を適宜変更する。

このように、アナログ表示器（この例では方位針６）の動作速度を変更することにより、定常期間を維持し、一定間隔での計測を行いつつも駆動中のアナログ表示器を中途で一時停止させることなく計測を行い得る。

また、本実施形態においても、コントローラ１２は、方位針６の動作完了までに要する時間が所定の閾値時間、例えば８パルス分に相当する０．２５秒より短い状態が連続する回数である連続回数を計数し、連続回数が一定の回数、例えば、３回を超えた場合に、期間として定常期間より長い節電伸長期間を設定することにより消費電力の低減を図っている。このときの動作は先の実施形態において図６を参照して説明したものと同様であるから、重複する説明についてはこれを省略するものとする。

図９は本実施形態における方位測定についてのコントローラ１２の制御を示すフロー図である。コントローラ１２は、同図に示す制御を一定周期で繰り返し実行する。

コントローラは、まず、ステップＳ３１にて押ボタン１０が押下げられたか否かを判定する。押下げられていなければ、ユーザによる方位測定を開始する指令がなされていないので、制御を終了する。

ステップＳ３１にて押ボタン１０が押下げられたと判定されれば、繰り返しの方位測定を開始するべく、ステップＳ３２へと進み、地磁気センサ１１による地磁気方位計測を行う。地磁気方位計測の終了後はステップＳ３３へと進み、計測開始時点から方位針６が計測値（つまり、北の方位）を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた閾値時間より短い場合か否かを判断する。閾値時間より短い場合には、ステップＳ３４へと進み、連続回数に１を加える。なお、連続回数の初期値は０である。続くステップＳ３５では連続回数があらかじめ定められた閾値回数、ここでは３以上であるかを判断し、３以上であればステップＳ３６へと進み、次回の地磁気計測までの時間間隔として、節電伸長期間を設定するとともに、パルス速度として通常通りの３２Ｈｚを設定する。

一方、ステップＳ３３にて方位針６の動作完了までの時間が閾値時間より長い場合には、ステップＳ３７へと進み、連続回数を０にリセットする。そして、ステップＳ３８へと進む。また、ステップＳ３５にて連続回数が閾値回数未満であると判断された場合にもステップＳ３８へと進む。

ステップＳ３８では、方位針６の動作完了までの時間が定常期間より長いか否かを判断する。長い場合には、ステップＳ３９へと進み、次回の地磁気計測までの時間間隔として、定常期間を設定するとともに、パルス速度として通常より早い６４Ｈｚを設定する。そうでなければ、ステップＳ４０へと進み、時間間隔として定常期間を設定するとともに、パルス速度として通常通りの３２Ｈｚを設定する。

時間間隔及びパルス速度がどのように設定されたにせよ、コントローラ１２は処理をステップＳ４１へと移し、表示器用パルスモータ１３に設定されたパルス速度にて必要な数のパルスを出力し、方位針６を回転移動させる。この時出力されるパルス数は、方位針６の現在の向きを計測された北の向きへと回転させるのに必要なパルス数である。また、回転方向はより短時間で方位針６が目標角度に到達する向きが選択される。

ステップＳ４２では、押ボタン１０が再度押下げられたか否かを判断する。押下げられていれば、ユーザによる方位測定を終了する指令がなされていることとなるので、制御を終了する。そうでなければ、ステップＳ４３へと進む。

ステップＳ４３では、ステップＳ３６、ステップＳ３９又はステップＳ４０にて設定された時間間隔が経過し、計測タイミングとなったか否かが判定される。計測タイミングでなければステップＳ３２へと戻って繰り返し、押ボタン１０が再度押下げられるか、計測タイミングが到来するまで待つ。計測タイミングが到来したならば、ステップＳ３２へと戻り、次回の地磁気方位計測を実行する。

以上の通り、本実施形態では、コントローラ１２は、方位針６の動作完了までに要する時間が定常期間より長くなると予想される場合に方位針６の動作速度を変更するため、駆動中のアナログ表示器（方位針６）を中途で一時停止させることなく計測を行い得るとともに、計測期間を定常期間通りの一定に保つことができる。また、方位針６の動作完了までに要する時間が閾値時間より短く、電子アナログ計測表示器１の姿勢の変化がほとんどない場合が継続している場合には、節電伸長期間を時間間隔として設定するため、地磁気計測の頻度が低くなり、消費電力が低減される。

以上説明した各実施形態は、本発明を実施する上での一例であり、本発明をここで示した具体的構成に限定するものではない。当業者は、これらの実施形態に、適宜の変形を加え、その形状や配置、数、材質等の変更を行ってもよい。また、図示したフローチャートは、実施形態において発揮されるべき機能を実現するための一例であり、同様の機能を実現できるものであれば、異なる制御を採用することは一向に差し支えない。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められ、これら実施形態に適宜の変形を加えたものをも含みうる。

１ 電子アナログ計測表示器、２ ケース、２ａ バンド固定部、３ 文字板、４ 指針、５ 日付表示、６ 方位針、７ 方位表示、８ バンド、９ 竜頭、１０ 押ボタン、１１ 地磁気センサ、１２ コントローラ、１２ａ 時計回路、１３ 表示器用パルスモータ、１４ 時計用パルスモータ、１５ 電池。

Claims (6)

1. 任意の物理量を繰り返し計測する計測器と、
   前記計測器により計測された計測値をアナログ表示するアナログ表示器と、
   前記計測器による計測の時点又は計測完了の時点において、次回の計測までの期間を決定するコントローラと、
   を有する電子アナログ計測表示器。
2. 前記コントローラは、
   前記計測器による計測が、繰り返し計測の２回目以降である場合には次回の計測までの期間としてあらかじめ定められた定常期間を設定し、
   前記計測器による計測が、繰り返し計測の初回である場合には次回の計測までの期間として前記定常期間より長い初回期間を設定する、
   請求項１に記載の電子アナログ計測表示器。
3. 前記コントローラは、
   計測開始時点から前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた定常期間より短い場合には、次回の計測までの期間として前記定常期間を設定し、
   計測開始時点から前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた定常期間より長い場合には、次回の計測までの期間として前記定常期間より長い伸長期間を設定する、
   請求項１に記載の電子アナログ計測表示器。
4. 前記コントローラは、前記伸長期間を、前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間に応じて定める、
   請求項３に記載の電子アナログ計測表示器。
5. 前記コントローラは、計測開始時点から前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた定常期間より長い場合には、前記アナログ表示器の動作速度を変更し、前記計測開始時点から前記定常期間が経過するまでに前記アナログ表示器の動作を完了させる、
   請求項１に記載の電子アナログ計測表示器。
6. 前記コントローラは、前記アナログ表示器が前記計測値を指し示すまでに必要な時間があらかじめ定められた閾値時間より短い場合の連続回数を計数し、
   前記連続回数が閾値回数より多い場合には、次回の計測までの期間として前記定常期間より長い節電伸長期間を設定する、
   請求項３乃至５のいずれかに記載の電子アナログ計測表示器。

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