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

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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