JP3607413B2 - 地理的地点の方向指示装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め定められた地理的地点、特にメッカ(Mecca) の方向を指示するのに役立つ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
文字板の中心を貫通する軸上に回転可能に取り付けられた磁化された針を具備する携帯時計であって、大陸および内海が公知の表示形式(例えば、メルカルトル式投影図法およびランベルト正角円錐図法による平面投影形式または円筒投影形式または円錐投影形式)で表示された地図が文字板上に付けられた携帯時計がスイス国特許CH−613,832 G号から公知である。地磁気北極の方向に対して地図を位置決めすることができるように、文字板内の窓によって形成された基準マーカが上述の地図と協働する。携帯時計の中心、即ち地図上でメッカの位置に対応する磁化された針の回転軸線から延びる直線線分が携帯時計のガラス上に付けられている。
【0003】
携帯時計の地図上の所与の地域からメッカに向かう方向を指示するために、地図支持部としての役割を果たす文字板は、地図上のメッカを貫通する回転軸線回りに回転可能となっている。斯くして、使用者が居る地域が上述の直線線分上に整列され、次いで基準マーカとしての役割を果たす窓内に磁化された針が現れるまで携帯時計が携帯時計の全体的平面(general plane) 内で回転される。メッカの方向は、携帯時計のガラス上に設けられた直線線分によって与えられる方向に対応するものと想定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の装置は、予め定められた地理的地点、特にメッカの方向を決定する際に無視できない誤差を生じさせる少なくとも二つの大きな問題点を有する。
第1の問題点は、地球上の所与の点から磁気北極(磁北)に向かう方向が地理的北極に向かう方向に対応せず、上述の装置における地図上の基準マーカは地理的北極に関連しているという事実から発生する。第2の問題点は、標準的な表示形式の地理的地図上で地理的北極と所与の地点とが他の任意の場所に対して形成する角度が、このような他の場所に対する所与の地点の地理的方位角に対応しないという点である。
【0005】
標準的な表示形式の地図上において二つの所与の地理的地点間の大円の表示は一般的に、これら二つの地理的地点に対応する二点を結ぶ曲線に対応する。更に、予め定められた地理的地点に対して種々の地理的地点を結ぶ曲線の曲率は変化するということに注意されたい。従って、スイス国特許CH−613,832 G号に記載された装置は、携帯時計の文字板上に設けられた地図上の任意の地域からメッカに向かう方向を正確に指示することができない。
【0006】
本発明の目的は、複数の地点または地理的地域から予め定められた地理的地点、特にメッカに向かう方向を正確に指示することができる装置を提供することによって、上述の問題点を克服することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、地理的地点の方向指示装置であって、地磁気北極の方向を指示するための第1の指示手段と、地理的地点の方向指示装置の全体的平面内で地磁気北極の方向に対して地理的地点の方向指示装置を角度方向に位置決めするための位置決め手段と、地理的地点の方向指示装置が位置することができる少なくとも一つの第2の地理的地点から、第1の地理的地点に向かう方向を指示するための第2の指示手段とを具備する、地理的地点の方向指示装置を対象とする。
【0008】
この地理的地点の方向指示装置は、第2指示手段が、地域、国および/または大陸が表された地図を備え、この地図は地理的地点の方向指示装置の全体的平面内に配置され、地域、国および/または大陸の輪郭内の任意の点が、第1地理的地点に対応する地図の基準中心と、地図の基準方向とに対して、該点と基準中心とを通る大円の地理的方位角に180度を加えた値にほぼ等しいシフト角(angular shift) を有するように、地図が図形的に配置されることを特徴とする。換言すれば、シフト角の量は、地理的方位角に180度を加えた量に等しい。
【0009】
本発明による地理的地点の方向指示装置が有する上述の特徴により、地図上に表された地域内の任意の点と基準中心とによって規定される方向は実質的に、地図上の地理的北極の方向に対して、上述の任意の点および基準中心に夫々対応する地理的地点を結ぶ大円の地理的方位角を定める。
【0010】
この実施態様では、第1指示手段が、磁気北極の方向を示す指示器を備え、指示器が回転軸回りに回転可能に取り付けられ、かつ指示器は、複数の予め定められた磁気偏角を規定する複数の基準マークに選択的に整列されるように配置され、地理的地点の方向指示装置の全体的平面内で零の磁気偏角に対応する基準マークと回転軸とを通る直線が基準方向を形成することにより、磁気偏角に起因する誤差を補正することができる。
【0011】
従って、自分が居る場所の磁気偏角を知っている使用者は、磁気北極の方向を示す指示器を、上述の磁気偏角を有した対応する基準マーク上に整列させることによって、簡単に地図の向きを合わせることができる。
【0012】
本発明はまた、地理的地点の方向指示装置であって、地磁気北極の方向を指示するための第1の指示手段と、地理的地点の方向指示装置の全体的平面内で地磁気北極の方向に対して地理的地点の方向指示装置を角度方向に位置決めするための位置決め手段と、地理的地点の方向指示装置が位置することができる少なくとも一つの第2の地理的地点から、第1の地理的地点に向かう方向を指示するための第2の指示手段とを具備する、地理的地点の方向指示装置を対象とする。
【0013】
この地理的地点の方向指示装置は、第2指示手段が、地域、国および/または大陸が表された地図を備え、この地図は地理的地点の方向指示装置の全体的平面内に配置され、地域、国および/または大陸の輪郭内の任意の点が、第1地理的地点に対応する地図の基準中心と、地図の基準方向とに対して、該点と該基準点とを通る大円の磁気方位角に180度を加えた値にほぼ等しいシフト角を有するように、地図が図形的に配置されることを特徴とする。
【0014】
本発明のこの第2の実施態様では、地理的地点の方向指示装置の地図上に表された種々の地域、国および/または大陸の図形配置内に、磁気偏角が直接的に組み込まれる。
斯くして、地図上の基準方向を、地理的地点の方向指示装置の使用者が居る場所における磁気北極の方向に整列させることにより、使用者が居る場所から予め定められた地理的地点に向かう方向が、使用者が居る場所と予め定められた地理的地点とを結ぶ直線によって与えられる。
【0015】
本発明のこの第2の実施態様は、地理的地点の方向指示装置の使用者が磁気偏角を知っている必要無しに、非常に多くの地域、国または地理的地点から予め定められた地理的地点に向かう方向が非常に正確に決定されることができるという利点を有する。しかしながら、第2実施態様における地図の図形表示は、上述の第1実施態様における地図の図形表示に比べて、一般的に知られている表示形態から更に外れるということに注意されたい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施例について説明する。
まず初めに、図1および図2を参照しながら、本発明による所与の地理的地点の方向指示装置の第1の実施例について説明する。非限定的な意味で、このような方向指示装置は、使用者の手首上に着用されることができる携帯時計2と協働する。携帯時計2は、回転可能なガラス縁6が設けられたケース4を具備する。携帯時計2は更に、文字板8を具備する。この文字板8は、時刻および日付を表示するのに特に役立つ第1の表示部10と、磁北(磁気北極)の方向を指示するのに役立つ周辺電子表示部12とを備える。磁北の方向を指示するようにするために、携帯時計2は、ケース4内に電子式羅針盤(図示しない)を具備する。周辺電子表示部12はこの電子式羅針盤と協働して、携帯時計2の使用者に磁北の方向を示すようにする。
【0017】
文字板8は更に、地図14を備える。種々の国、大陸、海、重要な湖および/または川がこの地図14上に表される。更に地図14上には、種々の重要な都市が点によって表され、これらの点は、これらの都市の位置を地図14上に表された種々の大陸内または国内に表示するのに役立つ。
【0018】
地図14の角度方向の位置決めをするのに役立つ基準マーカ16が地図14と協働する。この地図14は携帯時計2の全体的平面(general plane) 内に配置される。
本発明によれば、種々の地域、国および/または他の地理学的データの図形配置は次のことを特徴とする。即ち、このような任意の地理学的データを表す点20、特に地域、国および/または大陸の輪郭上に位置する任意の点20が、地図14の基準中心22および基準方向24に対してシフト角(angular shift) Ωを有し、このシフト角Ωが、このような点20と基準中心22とを通る大円の磁気方位角(magnetic azimuth)βに180°を加えた値にほぼ等しく、即ちΩ=β+180°であるということを特徴とする。
【0019】
従って、基準方向24が、点20に対応する地理的地点における地磁気北極の方向と一致するや否や、このような点20から始まって基準中心22の方向に向かう線分は、基準中心22に対応する地理的地点の方向を指示する。このようにするためには、周辺電子表示部12において、基準方向24に平行をなす基準マーカ16の矢印28が地磁気北極の方向を指すように、地図14、従って携帯時計2を角度方向に合わせることで十分である。
【0020】
図面上で基準中心22に対応するメッカ(Mecca) の方向を指示しやすくするために、回転可能なガラス縁6上に配置された二つのマーク30および32が設けられる。これらのマーク30および32は、基準中心22を通る直線を形成する。携帯時計2の使用者が、使用者が居る地理的地点と基準中心22とを通る想像線を規定することがマーク30によって可能にされる。ひとたび回転可能なガラス縁6が正規に位置決めされると、二つの基準マーク30および32は、携帯時計2の使用者が居る場所からのメッカの方向を規定する。自明なことであるが、他の指示手段、特に矢印を備えた回転可能なガラスが設けられることができる。
【0021】
地図14の図形配置では、角度方向位置のみが、予め定められた地理的地点、本実施例ではメッカの方向を指示するのに決定要因となり、半径方向位置は、メッカの方向を指示するのに影響を及ぼさないということに注目されたい。斯くして、本発明による地図14の制作中に設計者は、種々の曲線および種々の点をプロットする(描く)のに或る程度の自由度を有する。種々の地域、国、大陸、海および重要な湖に対して、使用者がそのような種々の地理的データの記憶を呼び覚ますような輪郭を与えるために、上述の自由度が使用される。しかしながら図1に示されるように、特に図1中のアフリカ大陸に示されるように、このような自由度は、種々の国および大陸に対して完全に標準的な形状を与えることを可能にするわけではないということに注意されたい。
【0022】
このような本発明の第1実施例では、図1に示される地図14上の任意の点(図2中の点P)における磁気偏角δが、地図14の図形配置内に組み込まれている。
図2に、磁気北極NMの位置と地理的北極NGの位置とが表された地球が概略的に示されている。図2にはまた、地球上の任意の点Pと、所与の地理的地点LPの位置とが表されている。所与の地理的地点LPに対応する点と、点Pとの間の大円が曲線36を形成する。点Pと地理的北極NG間の大円は経線部分38に対応する。図2にはまた、点Pにおける地磁気の磁束の方向が曲線40によって表されている。曲線36,38および40は、地球を形成する表面内に含まれる。
【0023】
地球上の二点間の大円は、このような二点と地球の中心とを含む平面と地球との交線によって形成されるということ思い出して戴きたい。二つの所与の地理的地点に対応する二点間の大円は、二つの地理的地点間の最短距離を定める。
【0024】
曲線38と曲線40間に形成される角度は点Pにおける磁気偏角δを規定する。
曲線36と曲線40間に形成される角度は磁気方位角βを規定し、一方曲線36と曲線38間に形成される角度は点Pに対する点LPの地理的方位角αを規定する。α=β+δであり、δは点Pの位置の関数として変化するということに注意されたい。
【0025】
図3に、上述の第1実施例の変形例を示す。図3に示す変形例では、携帯時計42はケース4とガラス縁7と文字板8とを具備し、文字板8は上述の地図と等価な地図14を備える。この地図14は基本的に、アフリカと、ヨーロッパと、アジアの一部とを概略的に表しているということに注意されたい。また、文字板8上には、地図14上には表されていない種々の重要な都市に対応する複数のマーク44が表されている。しかしながら、地図14内に表された重要な都市を、文字板8の周辺部上のマーク44によって表すことも可能である。
【0026】
基準中心22と任意の所与のマーク44とを結ぶ線分46と、基準方向24とによって形成される角度Ωは、基準中心22に対応した地理的地点に対する、マーク44に対応した地理的地点の磁気方位角βに180度を加えた値に相当する。
【0027】
基準方向24を磁気北極NMの方向と整列させるために、文字板8に垂直をなす軸50上に回転可能に取り付けられた指示器48を備えたアナログ式羅針盤が設けられる。地理的地点または任意の地域からメッカに向かう方向を決定するためには、指示器48が基準マーカ16と整列されるように指示器48を位置決めすることが必要である。文字板8の平面内で基準マーカ16と回転軸50とによって規定される方向は基準方向24に平行をなすということに注意されたい。
【0028】
メッカの方向を指示するために、竜頭56によって作動可能な針54が設けられる。携帯時計42の使用者が位置する場所または地理的地域に針54が整列されたとき、メッカの方向が矢印58によって示される。
【0029】
次に、図4を参照しながら本発明の第2の実施例について説明する。
図4には、ケースバンド4とガラス縁7と文字板8とを具備する携帯時計62が部分的に示されている。地図64が文字板8上に示される。種々の地理的地域、特に種々の国、大陸、川66、重要な湖および内海68がこの地図64上に表される。更に、上述の第1実施例の場合と同様に、点状基準マーク70によって表された種々の重要な都市が地図64上に示される。
【0030】
本発明のこの第2実施例では、各点状マーク70と、川66を表す各曲線と、地理的地域を表す各輪郭線とは地図64上に次のように図形的に配置される。即ち、このような点状マーク70、曲線および/または輪郭線に対応する点が、第1の地理的地点、本実施例ではメッカに対応する基準中心22と、地図64の基準方向74とに対してシフト角γを有し、このシフト角γが、このような点(図2における点P)と基準中心22とを通る大円の地理的方位角α(図2参照)に180度を加えた値にほぼ等しくなるように、各点状マーク70と、川66を表す各曲線と、地理的地域を表す各輪郭線とが地図64上に図形的に配置される。数式で表現すれば、γ=α+180°である。
【0031】
地図64上に表された任意の地理的地域から、基準中心22に対応する地理的地点に向かう方向を指示するのに特に役立つ携帯時計62はまた、地磁気北極の方向を指示するための指示器48を具備する。この指示器48は、地図64が配置された携帯時計62の全体的平面に対して垂直をなす軸50上に回転可能に取り付けられる。指示器48は、文字板8の下方に配置された二極性磁石(bipolar magnet)(図示しない)と協働する。指示器48は二極性永久磁石に固定される。軸50に対して半径方向に延びる二極性永久磁石の磁軸は、このような永久磁石が配置された領域を横切る地磁気の磁束場に整列されている。
【0032】
軸50周りに同心的に配置された複数の基準マーク76が文字板8上に設けられる。これら複数の基準マーク76は複数の予め定められた磁気偏角を規定し、文字板8の平面内で零の基準マークと軸50とを通る直線が基準方向74を規定する。東(E)の磁気偏角は零の基準マークの左側に配置された基準マーク76に対応し、一方西(W)の磁気偏角は零の基準マークの右側に配置された基準マーク76に対応する。磁気偏角δ(図2参照)が零である場合には指示器48が地理的北極NGの方向を指示するということに注意されたい。
【0033】
また、基準中心22に対応する地理的地点の方向を指示するために、携帯時計62の使用者が、地図64上の任意の点と基準中心22との間の直線を視覚的に形成するのに役立つ手段が設けられる。このような手段は図4には示されていないが、例えば第1実施例の場合の手段と同様の手段であることができる。
【0034】
基準中心22に対応する地理的地点の方向を正確に指示するためには、携帯時計62の使用者が、使用者が居る場所の磁気偏角δを知っていて、その磁気偏角δに対応する基準マーク76に指示器48を整列させるようにしなければならない。このとき、基準方向74は地理的北極NGの方向に対応する。斯くして、携帯時計62の使用者が地図64上の任意の点に対応する地理的地点に居るとき、地図64上のこのような点と基準中心22とを通る直線は、基準中心22に対応する地点の方向を指示する。
【0035】
最後に、本発明の第2実施例では、磁気偏角δの経時的変化および磁気偏角δの局所的値の変化を考慮に入れることが可能にされるということに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による地理的地点の方向指示装置の第1の実施例の平面図である。
【図2】予め定められた地理的地点の方向を定める際に関係する種々のパラメータを示す地球の概略斜視図である。
【図3】図1に示す第1実施例の変形例の平面図である。
【図4】本発明による地理的地点の方向指示装置の第2の実施例の部分平面図である。
【符号の説明】
2,42,62…携帯時計
4…ケース
6,7…ガラス縁
8…文字板
14,64…地図
16…基準マーカ
22…基準中心
24,74…基準方向
30,32…マーク
α…地理的方位角
β…磁気方位角
δ…磁気偏角
Ω,γ…シフト角
NG…地理的北極
NM…磁気北極

Claims (10)

  1. 地理的地点の方向指示装置であって、
    地磁気北極の方向を指示するための第1の指示手段(48)と、
    該地理的地点の方向指示装置の全体的平面内で地磁気北極の方向に対して該地理的地点の方向指示装置を角度方向に位置決めするための位置決め手段(76)と、
    該地理的地点の方向指示装置が位置することができる少なくとも一つの第2の地理的地点から、第1の地理的地点に向かう方向を指示するための第2の指示手段(64,30,32;54,58)とを具備する、地理的地点の方向指示装置において、
    該第2指示手段は、地域、国および/または大陸が表された地図(64)を備え、該地図(64)は該地理的地点の方向指示装置の該全体的平面内に配置され、該地域、国および/または大陸の輪郭内の任意の点が、該第1地理的地点に対応する該地図の基準中心(22)と、該地図の基準方向(74)とに対して、該点と該基準中心とを通る大円の地理的方位角(α)に180度を加えた値にほぼ等しいシフト角(γ)を有するように、該地図(64)が図形的に配置されることを特徴とする、地理的地点の方向指示装置。
  2. 上記第1指示手段が、磁気北極の方向を示す指示器(48)を備え、該指示器(48)が回転軸(50)上に回転可能に取り付けられ、かつ該指示器(48)は、複数の予め定められた磁気偏角(δ)を規定する複数の基準マーク(76)に選択的に整列されるように配置され、該地理的地点の方向指示装置の上記全体的平面内で零の磁気偏角に対応する該基準マークと該回転軸(50)とを通る直線が上記基準方向(74)を形成することを特徴とする、請求項1に記載の地理的地点の方向指示装置。
  3. 上記地図(64)が更に、川(66)、湖および/または内海(68)の表示を有し、該川、湖および/または内海を規定する各点が、上記基準中心(22)および上記基準方向(74)に対して、該点と該基準点とを通る大円の地理的方位角(α)に180度を加えた値にほぼ等しいシフト角(γ)を有するように、該川、湖および/または内海の表示が図形的に配置されることを特徴とする、請求項1または2に記載の地理的地点の方向指示装置。
  4. 上記地図(64)が更に、点状マーク(70)によって表された都市の表示を有し、該各点状マーク(70)が、上記基準中心(22)および上記基準方向(74)に対して、該点状マークと該基準点とを通る大円の地理的方位角(α)に180度を加えた値にほぼ等しいシフト角を有することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか一項に記載の地理的地点の方向指示装置。
  5. 地理的地点の方向指示装置であって、
    地磁気北極の方向を指示するための第1の指示手段(12;48)と、
    該地理的地点の方向指示装置の全体的平面内で地磁気北極の方向に対して該地理的地点の方向指示装置を角度方向に位置決めするための位置決め手段(16,28)と、
    該地理的地点の方向指示装置が位置することができる少なくとも一つの第2の地理的地点から、第1の地理的地点に向かう方向を指示するための第2の指示手段(14,30,32;54,58)とを具備する、地理的地点の方向指示装置において、
    該第2指示手段は、地域、国および/または大陸が表された地図(14)を備え、該地図(14)は該地理的地点の方向指示装置の該全体的平面内に配置され、該地域、国および/または大陸の輪郭内の任意の点が、該第1地理的地点に対応する該地図の基準中心(22)と、該地図の基準方向(24)とに対して、該点と該基準点とを通る大円の磁気方位角(β)に180度を加えた値にほぼ等しいシフト角(Ω)を有するように、該地図(14)が図形的に配置されることを特徴とする、地理的地点の方向指示装置。
  6. 上記第1指示手段が、地磁気北極の方向を示す指示器(48)を備え、該指示器(48)が回転軸(50)回りに回転可能に取り付けられ、かつ該指示器(48)はマーク(16)に整列されるように配置され、該地理的地点の方向指示装置の上記全体的平面内で該マーク(16)と該回転軸(50)とを通る直線が上記基準方向(24)を形成することを特徴とする、請求項5に記載の地理的地点の方向指示装置。
  7. 上記地図(14)が更に、川、湖および/または内海の表示を有し、該川、湖および/または内海を規定する各点が、上記基準中心(22)および上記基準方向(24)に対して、該点と該基準点とを通る大円の磁気方位角に180度を加えた値にほぼ等しいシフト角(Ω)を有するように、該川、湖および/または内海の表示が図形的に配置されることを特徴とする、請求項5または6に記載の地理的地点の方向指示装置。
  8. 上記地図(14)が更に、点状マーク(44)によって表された都市の表示を有し、該各点状マーク(44)が、上記基準中心(22)および上記基準方向(24)に対して、該点状マークと該基準点とを通る大円の磁気方位角(β)に180度を加えた値にほぼ等しいシフト角(Ω)を有することを特徴とする、請求項5から7までのいずれか一項に記載の地理的地点の方向指示装置。
  9. 上記第2指示手段が、上記地図(14;64)上の任意の点と上記基準中心(22)間の直線を形成するための手段(30,32)を備えて、該地理的地点の方向指示装置が実質的に該点に対応する場所に位置するときに上記第1地理的地点の方向が指示されるようにしたことを特徴とする、請求項1から8までのいずれか一項に記載の地理的地点の方向指示装置。
  10. 上記第1地理的地点がメッカであることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか一項に記載の地理的地点の方向指示装置。
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