JP3718634B2 - 姿勢検出装置 - Google Patents

Description

〔技術分野〕
本発明は、機械、機器などに用いて、その姿勢を高精度で検出することができる姿勢検出装置に関する。
〔背景技術〕
（従来の姿勢検出装置）
例えば、特開平６−３０７８０５号公報に開示されている従来の姿勢検出装置は、中空状の外球面体と、外球面体の中空部に所定の層空間を設けて固定された内球面体とを有し、外球面体の内側全域に設けられた電極を含む第一導電領域と、内球面体の外側に斑点状に設けられた複数の電極を含む第二導電領域との間に流体導電体を配置する。この従来の姿勢検出装置では、流体導電体が第一導電領域と第二導電領域との間の層空間内を移動することができ、流体導電体が第二導電領域にある電極のうちの１つと第一導電領域の電極を導通させることにより、装置の姿勢を検出することができるように構成されている。
（従来の機械式時計のぜんまいトルク、てんぷの振り角）
一般的に、従来の機械式時計は姿勢検出装置を備えていない。このような従来の代表的な機械式時計では、図３０に示すように、ぜんまいを完全に巻き上げた状態（全巻き状態）からぜんまいが解かれて持続時間が経過するにつれて、ぜんまいトルクは減少する。例えば、図３０に示す場合では、ぜんまいトルクは、全巻き状態で約２７ｇ・ｃｍであり、全巻き状態から２０時間経過すると約２３ｇ・ｃｍになり、全巻き状態から４０時間経過する約１８ｇ・ｃｍになる。
一般的に、従来の代表的な機械式時計では、図３１に示すように、ぜんまいトルクが減少すると、てんぷの振り角も減少する。例えば、図３１に示す場合では、ぜんまいトルクが２５〜２８ｇ・ｃｍのとき、てんぷの振り角は約２４０〜２７０度であり、ぜんまいトルクが２０〜２５ｇ・ｃｍのとき、てんぷの振り角は約１８０〜２４０度である。
（従来の機械式時計の瞬間歩度）
図３２を参照すると、従来の代表的な機械式時計におけるてんぷの振り角に対する瞬間歩度（時計の精度を示す数値）の推移が示されている。ここで、「瞬間歩度」とは、「歩度を測定したときのてんぷの振り角等の状態や環境を維持したまま、機械式時計を１日放置したと仮定したとき、１日たったときの機械式時計の進み、又は、遅れを示す値」という。図３２に示す場合では、てんぷの振り角が２４０度以上のとき、或いは、２００度以下のとき、瞬間歩度は遅れる。
例えば、従来の代表的な機械式時計では、図３２に示すように、てんぷの振り角が約２００〜２４０度のとき、瞬間歩度は約０〜５秒／日であるが（１日につき約０〜５秒進み）、てんぷの振り角が約１７０度のとき、瞬間歩度は約−２０秒／日になる（１日につき約２０秒遅れる）。
図２７を参照すると、従来の代表的な機械式時計における全巻き状態からぜんまいを解いたときの経過時間と瞬間歩度の推移が示されている。ここで、従来の機械式時計において、１日あたりの時間の進み、或いは、時間の遅れを示す「歩度」は、図２７に太線で示す、ぜんまいを全巻きから解いた経過時間に対する瞬間歩度を２４時間分にわたって積分することにより得られる。
一般的に、従来の機械式時計では、全巻き状態からぜんまいが解かれて持続時間が経過するにつれて、ぜんまいトルクは減少し、てんぷの振り角も減少するので、瞬間歩度は遅れる。このために、従来の機械式時計では、持続時間が２４時間経過した後の時計の遅れを見込んで、ぜんまいを全巻き状態にしたときの瞬間歩度をあらかじめ進めておき、１日あたりの時計の進み、或いは、時計の遅れを示す「歩度」がプラスになるように、あらかじめ調整していた。
例えば、従来の代表的な機械式時計では、図２７に太線で示すように、全巻き状態では、瞬間歩度は約５秒／日であるが（１日につき約５秒進む）、全巻き状態から２０時間経過すると瞬間歩度は約−１秒／日になり（１日につき約１秒遅れる）、全巻き状態から２４時間経過すると瞬間歩度は約−５秒／日になり（１日につき約５秒遅れる）、全巻き状態から３０時間経過すると瞬間歩度は約−１５秒／日になる（１日につき約１５秒遅れる）。
（従来の機械式時計の姿勢と瞬間歩度）
また、従来の代表的な機械式時計において、「平姿勢」および「裏平姿勢」のときの瞬間歩度は、「立姿勢」のときの瞬間歩度より進み側になっている。
例えば、従来の代表的な機械式時計では、「平姿勢」および「裏平姿勢」のときに、図３３に太線で示すように、全巻き状態では、瞬間歩度は約８秒／日であるが（１日につき約８秒進む）、全巻き状態から２０時間経過すると瞬間歩度は約３秒／日になり（１日につき約３秒進む）、全巻き状態から２４時間経過すると瞬間歩度は約−２秒／日になり（１日につき約２秒遅れる）、全巻き状態から３０時間経過すると瞬間歩度は約−１２秒／日になる（１日につき約１２秒遅れる）。
これに対して、従来の代表的な機械式時計において、「立姿勢」のときに、図３３に細線で示すように、全巻き状態では、瞬間歩度は約３秒／日であるが（１日につき約３秒進む）、全巻き状態から２０時間経過すると瞬間歩度は約−２秒／日になり（１日につき約２秒遅れる）、全巻き状態から２４時間経過すると瞬間歩度は約−７秒／日になり（１日につき約７秒遅れる）、全巻き状態から３０時間経過すると瞬間歩度は約−１７秒／日になる（１日につき約１７秒遅れる）。
（発明の目的）
本発明の目的は、機械、機器などに用いて、その姿勢を高精度で検出することができる姿勢検出装置を提供することにある。
本発明の目的は、機械式時計などの小型精密機器に使用することができる、小形で高精度な姿勢検出装置を提供することにある。
〔発明の開示〕
本発明は、姿勢検出装置において、六面体の形状を有するケースと、ケースの内面に対してそれぞれ１つずつ配置された電極と、ケースの中に収容された導電性流体とを含み、電極は互いに絶縁されていることを特徴とする。
本発明の姿勢検出装置においては、導電性流体は、電極のうちの５つに接触する状態と、電極のうちの４つに接触する状態と、電極のうちの３つに接触する状態とをとるように構成されるのが好ましい。
本発明の姿勢検出装置においては、電極はほぼ正方形の形状を有し、それぞれの電極の形状はほぼ同一であるように構成されるのが好ましい。
また、本発明は、姿勢検出装置において、六面体の形状を有するケースと、ケースの内面に対してそれぞれ複数配置された電極と、ケースの中に収容された導電性流体とを含み、電極は互いに絶縁されていることを特徴とする。
このように構成したことにより、小形で、検出精度がよい姿勢検出装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計のムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である（図１では、一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。
図２は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計のムーブメントの概略部分断面図である（図２では、一部の部品を省略している）。
図３は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、スイッチ機構がオフの状態におけるてんぷの部分の概略形状を示す拡大部分平面図である。
図４は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、スイッチ機構がオフの状態におけるてんぷの部分の概略形状を示す拡大部分断面図である。
図５は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計に用いられるてんぷ磁石の概略形状を示す斜視図である。
図６は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態の概略形状を示す拡大斜視図である。
図７は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態の概略形状を示す拡大断面図である。
図８は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態において、電極パターンの概略形状を示す拡大斜視図である（図８では、ケース５１０ａを２点鎖線で示し、それぞれの電極の厚さを示す線は省略している）。
図９は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態において、５つの電極パターンが導通した状態を示す拡大斜視図である（図９では、それぞれの電極の厚さを示す線は省略している）。
図１０は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態において、５つの電極パターンが導通した状態の回路結線図である。
図１１は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態において、４つの電極パターンが導通した状態を示す拡大斜視図である。
図１２は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態において、４つの電極パターンが導通した状態の回路結線図である。
図１３は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態において、３つの電極パターンが導通した状態を示す拡大斜視図である。
図１４は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態において、３つの電極パターンが導通した状態の回路結線図である。
図１５は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態を備えた機械式時計において、この機械式時計が配置された姿勢と、本発明の姿勢検出装置の電極パターンの導通状態と、この機械式時計の回路ブロックに設けられた抵抗の値の関係を示す一覧表である。
図１６は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、スイッチ機構がオンの状態におけるてんぷの部分の概略形状を示す拡大部分平面図である。
図１７は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、スイッチ機構がオンの状態におけるてんぷの部分の概略形状を示す拡大部分断面図である。
図１８は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、姿勢検出装置の作動を示すブロック図である。
図１９は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態の概略形状を示す拡大斜視図である（図１９では、リード線の参照符号を一部省略している）。
図２０は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態において、電極パターンの概略形状を示す拡大斜視図である。
図２１は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態において、１２個の電極パターンが導通した状態を示す拡大斜視図である。
図２２は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態において、１２個の電極パターンが導通した状態の回路結線図である。
図２３は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態において、６つの電極パターンが導通した状態を示す拡大斜視図である。
図２４は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態において、６つの電極パターンが導通した状態の回路結線図である。
図２５は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態において、３つの電極パターンが導通した状態を示す拡大斜視図である。
図２６は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態において、３つの電極パターンが導通した状態の回路結線図である。
図２７は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計と、従来の機械式時計において、ぜんまいを全巻から解いた経過時間と瞬間歩度の関係を概略的に示すグラフである。
図２８は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態を備えた機械式時計において、この機械式時計が配置された姿勢と、本発明の姿勢検出装置の電極パターンの導通状態と、この機械式時計の回路ブロックに設けられた抵抗の値の関係を示す一覧表である。
図２９は、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態を備えた機器の姿勢を検出するための回路の構成を示す代表的なブロック図である。
図３０は、機械式時計において、ぜんまいを全巻から解いた経過時間とぜんまいトルクの関係を概略的に示すグラフである。
図３１は、機械式時計において、てんぷの振り角とぜんまいトルクの関係を概略的に示すグラフである。
図３２は、機械式時計において、てんぷの振り角と瞬間歩度の関係を概略的に示すグラフである。
図３３は、機械式時計において、ぜんまいを全巻から解いた経過時間と瞬間歩度（平姿勢および立姿勢）の関係を概略的に示すグラフである。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下に、本発明の姿勢検出装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（１）本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態
次に、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態の構造について説明する。
図６〜図８を参照すると、姿勢検出装置５１０は、ほぼ立方体の形状を有するケース５１０ａを有する。ケース５１０ａは、頂壁５１１と、４つの側壁５１２、５１３、５１４、５１５と、底壁５１６とを含む。
本発明の姿勢検出装置のケースは、ほぼ立方体の形状を有するのが好ましいが、ケースの形状は、直方体などの他の形状の六面体であってもよい。
ケース５１０ａは、ポリイミドなどのプラスチック、ガラスエポキシ基板、水晶などの絶縁材料で形成される。
ケース５１０ａにおいて、頂壁５１１は、各側壁５１２、５１３、５１４、５１５のそれぞれと直交する。
底壁５１６は、各側壁５１２、５１３、５１４、５１５のそれぞれと直交する。
側壁５１２は、側壁５１３、側壁５１５のそれぞれと直交する。
側壁５１４は、側壁５１３、側壁５１５のそれぞれと直交する。
図８を参照すると、電極Ａ１が頂壁５１１の内面のほぼ全体にわたって設けられる。電極Ａ２が側壁５１２の内面のほぼ全体にわたって設けられる。電極Ａ３が側壁５１３の内面のほぼ全体にわたって設けられる。電極Ａ４が側壁５１４の内面のほぼ全体にわたって設けられる。電極Ａ５の側壁５１５の内面のほぼ全体にわたって設けられる。電極Ａ６が底壁５１６の内面のほぼ全体にわたって設けられる。
説明をわかりやすくするために、図８において、電極Ａ２、電極Ａ５、電極Ａ６をケース５１０ａから離して図示するが、それぞれの電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６は、ほぼ立方体を構成するように配置されている。また、それぞれの電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６は、間隔を隔てて配置される。すなわち、それぞれの電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６は、互いに絶縁されている。
また、それぞれの電極Ａ１〜電極Ａ６は、ほぼ正方形の形状を有するのが好ましい。また、それぞれの電極Ａ１〜電極Ａ６の形状は、ほぼ同一であるように構成されるのが好ましい。
図８において、ケース５１０ａの立方体の重心Ｇを座標系の原点として定義する。Ｘ軸は、電極Ａ４に垂直な方向として定義する。Ｘ線の正方向は、原点Ｇから電極Ａ４に垂直にケース５１０ａの外側に向かう方向として定義する。
Ｙ軸は、電極Ａ３に垂直な方向として定義する。Ｙ軸の正方向は、原点Ｇから電極Ａ３に垂直にケース５１０ａの外側に向かう方向として定義する。
Ｚ軸は、電極Ａ１に垂直な方向として定義する。Ｚ軸の正方向は、原点Ｇから電極Ａ１に垂直にケース５１０ａの外側に向かう方向として定義する。
図６を参照すると、電極リード線５２１が電極Ａ１に接続される。電極リード線５２２が電極Ａ２に接続される。電極リード線５２３が電極Ａ３に接続される。電極リード線５２４が電極Ａ４に接続される。電極リード線５２５が電極Ａ５に接続される。電極リード線５２６が電極Ａ６に接続される。
図７を参照すると、導電性流体５３０がケース５１０ａの中に収容される。導電性流体５３０は、例えば、水銀である。導電性流体５３０の体積は、図７に示す例では、ケース５１０ａの体積の１／４８であるが、ケース５１０ａの体積の１／６〜１／４８であるのが好ましい。
図７に示す状態では、導電性流体５３０は電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６に接触しているが、電極Ａ１には接触していない。したがって、図７に示す状態では、導電性流体５３０により、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６は短絡される（すなわち、互いに導通する）。
（２）機械式時計における用語
次に、機械式時計における用語について説明する。
一般に、地板の両側のうちで、文字板のある方の側をムーブメントの「裏側」と称し、文字板のある方の側と反対側をムーブメントの「表側」と称する。ムーブメントの「表側」に組み込まれる輪列を「表輪列」と称し、ムーブメントの「裏側」に組み込まれる輪列を「裏輪列」と称する。
また、文字板のある方の側を上に向けた状態を「裏平姿勢」と称し、文字板のある方の側を下に向けた状態を「平姿勢」と称する。
更に、文字板を垂直に配置した状態を「立姿勢」と称し、文字板の１２時目盛を垂直上方に向けて配置した状態を「１２時上（１２Ｕ）姿勢」と称し、文字板の３時目盛を垂直上方に向けて配置した状態を「３時上（３Ｕ）姿勢」と称し、文字板の６時目盛を垂直上方に向けて配置した状態を「６時上（６Ｕ）姿勢」と称し、文字板の９時目盛を垂直上方に向けて配置した状態を「９時上（９Ｕ）姿勢」と称する。
（３）本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計における輪列、脱進・調速装置、切換装置
図１及び図２を参照すると、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、機械式時計のムーブメント（機械体）５００は、ムーブメントの基板を構成する地板１０２を有する。巻真１１０が、地板１０２の巻真案内穴１０２ａに回転可能に組み込まれる。文字板１０４（図２に仮想線で示す）がムーブメント５００に取付けられる。
巻真１１０は角部と案内軸部とを有する。つづみ車（図示せず）が巻真１１０の角部に組み込まれる。つづみ車は巻真１１０の回転軸線と同一の回転軸線を有する。すなわち、つづみ車は角穴を有し、この角穴が巻真１１０の角部の嵌め合うことにより、巻真１１０の回転に基づいて回転するように設けられている。つづみ車は甲歯と乙歯とを有する。甲歯はムーブメントの中心に近い方のつづみ車の端部に設けられる。乙歯はムーブメントの外側に近い方のつづみ車の端部に設けられる。
ムーブメント５００は、巻真１１０の軸線方向の位置を決めるための切換装置を備える。切換装置は、おしどり１９０と、かんぬき１９２と、かんぬきばね１９４と、裏押さえ１９６とを含む。おしどりの回転に基づいて巻真１１０の回転軸線方向の位置を決める。かんぬきの回転に基づいてつづみ車の回転軸線方向の位置を決める。おしどりの回転に基づいて、かんぬきは２つの回転方向の位置に位置決めされる。
きち車１１２が巻真１１０の案内軸部に回転可能に設けられる。巻真１１０が、回転軸線方向に沿ってムーブメントの内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真１１０を回転させると、つづみ車の回転を介してきち車１１２が回転するように構成される。丸穴車１１４が、きち車１１２の回転により回転するように構成される。角穴車１１６が、丸穴車１１４の回転により回転するように構成される。
ムーブメント５００は、香箱車１２０に収容されたぜんまい１２２を動力源とする。ぜんまい１２２は鉄等のばね性を有する弾性材料で作られる。角穴車１１６が回転することにより、ぜんまい１２２を巻き上げることができるように構成される。
二番車１２４が、香箱車１２０の回転により回転するように構成される。三番車１２６が、二番車１２４の回転に基づいて回転するように構成される。四番車１２８が、三番車１２６の回転に基づいて回転するように構成される。がんぎ車１３０が、四番車１２８の回転に基づいて回転するように構成される。香箱車１２０、二番車１２４、三番車１２６、四番車１２８は表輪列を構成する。
ムーブメント５００は、表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置を備える。脱進・調速装置は、一定の周期で右回転と左回転を繰り返すてんぷ１４０と、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車１３０と、てんぷ１４０の作動に基づいてがんぎ車１３０の回転を制御するアンクル１４２とを含む。
てんぷ１４０は、てん真１４０ａと、てん輪１４０ｂと、ひげぜんまい１４０ｃとを含む。ひげぜんまい１４０ｃは「エリンバー」等のばね性を有する弾性材料で作られる。すなわち、ひげぜんまい１４０ｃは、金属の導電材料で作られる。
二番車１２４の回転に基づいて、筒かな１５０が同時に回転する。筒かな１５０に取付けられた分針１５２が「分」を表示するように構成される。筒かな１５０には、二番車１２４に対して所定のスリップトルクを有するスリップ機構が設けられる。
筒かな１５０の回転に基づいて、日の裏車（図示せず）が回転する。日の裏車の回転に基づいて、筒車１５４が回転する。筒車１５４に取付けられた時針１５６が「時」を表示するように構成される。
香箱車１２０は、地板１０２及び香箱受１６０に対して回転可能なように支持される。二番車１２４、三番車１２６、四番車１２８、がんぎ車１３０は、地板１０２及び輪列受１６２に対して回転可能なように支持される。アンクル１４２は、地板１０２及びアンクル受１６４に対して回転可能なように支持される。
てんぷ１４０は、地板１０２及びてんぷ受１６６に対して回転可能なように支持される。すなわち、てん真１４０ａの上ほぞ１４０ａ１は、てんぷ受１６６に固定されたてんぷ上軸受１６６ａに対して回転可能なように支持される。てんぷ上軸受１６６ａは、てんぷ上穴石及びてんぷ上受石を含む。てんぷ上穴石及びてんぷ上受石は、ルビーなどの絶縁材料で作られる。
てん真１４０ａの下ほぞ１４０ａ２は、地板１０２に固定されたてんぷ下軸受１０２ｂに対して回転可能なように支持される。てんぷ下軸受１０２ｂは、てんぷ下穴石及びてんぷ下受石を含む。てんぷ下穴石及びてんぷ下受石は、ルビーなどの絶縁材料で作られる。
ひげぜんまい１４０ｃは、複数の巻き数をもったうずまき状（螺旋状）の形態の薄板ばねである。ひげぜんまい１４０ｃの内端部は、てん真１４０ａに固定されたひげ玉１４０ｄに固定され、ひげぜんまい１４０ｃの外端部は、てんぷ受１６６に回転可能に固定されたひげ持受１７０に取り付けられたひげ持１７０ａを介してねじで固定される。てんぷ受１６６は黄銅等の金属の導電材料で作られる。ひげ持受１７０は、鉄等の金属の導電材料で作られる。
（４）本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計のスイッチ機構
次に、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計のスイッチ機構について説明する。
図１〜図４を参照すると、スイッチレバー１６８は、てんぷ受１６６に回転可能に取付けられる。第１接点部材１６８ａ及び第２接点部材１６８ｂがスイッチレバー１６８に取付けられる。スイッチレバー１６８は、てんぷ受１６６に取付けられ、てんぷ１４０の回転中心を中心として回転可能に取付けられる。スイッチレバー１６８は、ポリカーボネート等のプラスチックの絶縁材料で形成される。第１接点部材１６８ａ及び第２接点部材１６８ｂは、黄銅等の金属の導電材料で作られる。ひげぜんまい１４０ｃの外端部に近い部分は、第１接点部材１６８ａと第２接点部材１６８ｂとの間に位置する。
コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃが、てん輪１４０ｂの地板側面と向かい合うように地板１０２の表側の面に取付けられる。コイルの数は、図１〜図４に示すように、例えば４個であるが、１個であってもよいし、２個であってもよいし、３個であってもよいし、４個以上であってもよい。
てんぷ磁石１４０ｅが、地板１０２の表側の面と向かい合うようにてん輪１４０ｂの地板側面に取付けられる。
図１、図３に示すように、コイルを複数個配置する場合のコイルの円周方向の間隔は、コイルに対向して配置されるてんぷ磁石１４０ｅのＳ極、Ｎ極の円周方向の間隔の整数倍であるのが好ましいが、すべてのコイルが円周方向について同一の間隔でなくてもよい。さらに、このような複数個のコイルを備えた構成においては、それぞれのコイルの間の配線は、電磁誘導により各コイルに発生する電流を互いに打ち消さないように、直列に配線するのがよい、或いは、それぞれのコイルの間の配線は、電磁誘導により各コイルに発生する電流を互いに打ち消さないように、並列に配線してもよい。
図５を参照すると、てんぷ磁石１４０ｅは円環状（リング状）の形態を有し、その円周方向にそって、例えば上下に分極された１２個のＳ極１４０ｓ１〜１４０ｓ１２と１２個のＮ極１４０ｎ１〜１４０ｎ１２からなる磁石部分が交互に設けられている。てんぷ磁石１４０ｅにおける円環状（リング状）に配列された磁石部分の数は、図５に示す例では１２個であるが、２以上の複数であればよい。ここで、磁石部分の１つの弦の長さが、その磁石部分に対向して設けられるコイル１つの外径とほぼ等しくなるようにするのが好ましい。
図２及び図４を参照すると、隙間がてんぷ磁石１４０ｅとコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとの間に設けられる。てんぷ磁石１４０ｅとコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとの間の隙間は、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃが導通しているとき、てんぷ磁石１４０ｅの磁力はコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに影響を及ぼすことができるように決定されている。
コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃが導通していないとき、てんぷ磁石１４０ｅの磁力はコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに影響を及ぼすことはない。てんぷ磁石１４０ｅは、一方の面がてん輪１４０ｂのリング状リム部に接触し、他方の面が地板１０２の表側の面と向かい合うような状態で、てん輪１４０ｂの地板側の面に接着などにより固定される。
なお図４では、ひげぜんまい１４０ｃの厚さ（てんぷの半径方向の厚さ）は誇張して図示してあるが、例えば、０．０２１ミリメートルである。てんぷ磁石１４０ｅは、例えば、外径が約９ミリメートルであり、内径が約７ミリメートルであり、厚さが約１ミリメートルであり、残留磁束密度は、約１テスラである。コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、それぞれ巻き数が、例えば、１０００巻きであり、コイル線径は、約２５マイクロメートルである。てんぷ磁石１４０ｅとコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとの間の隙間ＳＴＣは、例えば、約０．４ミリメートルである。
（５）姿勢検出装置と回路ブロック
次に、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計の実施の形態において、姿勢検出装置５１０と回路ブロック５２０について説明する。
図１〜図４を参照すると、姿勢検出装置５１０と、回路ブロック５２０が、地板１０２の表側に配置される。姿勢検出装置５１０は回路ブロック５２０に取り付けられる。回路ブロック５２０は複数のリード端子を備える。
本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計の実施の形態においては、Ｘ軸およびＹ軸が地板１０２の表面と平行であり、かつ、文字板１０４の表面と平行であるように、姿勢検出装置５１０は地板１０２に対して配置される。したがって、Ｚ軸は、地板１０２の表面と垂直であり、かつ、文字板１０４の表面と垂直であるように、姿勢検出装置５１０は地板１０２に対して構成される。
第１リード線１８２がコイル１８０の一方の端末と、回路ブロック５２０の第１リード端子（図示せず）とを接続するように設けられる。コイル１８０の他方の端末は、コイル１８０ａの一方の端末と接続される。コイル１８０ａの他方の端末は、コイル１８０ｂの一方の端末と接続される。コイル１８０ｂの他方の端末は、コイル１８０ｃの一方の端末と接続される。すなわち、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは直列に接続される。
第２リード線１８４がコイル１８０ｃの他方の端末と、回路ブロック５２０の第２リード端子（図示せず）とを接続するように設けられる。第３リード線１８６がひげ持受１７０と、回路ブロック５２０の第３リード端子（図示せず）とを接続するように設けられる。第４リード線１８８が、第１接点部材１６８ａ及び第２接点部材１６８ｂと、回路ブロック５２０の第４リード端子（図示せず）とを接続するように設けられる。
図９を参照すると、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計を「平姿勢」に配置したときの姿勢検出装置５１０の状態を示している。図９に示す状態では、導電性流体５３０により、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６は短絡される（すなわち、互いに導通する）。
図１０を参照すると、図９に示す状態では、回路ブロック５２０において、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６が互いに導通したときは、抵抗Ｒ１が電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６と直列に接続されるように第１パターン５３１が形成される。そして、図９に示すこの状態では、第１パターン５３１により、抵抗Ｒ１は、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
図１１を参照すると、文字板を水平面に対して４５度傾けて、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計を配置したときの姿勢検出装置５１０の状態を示している。図９に示すこの状態では、導電性流体５３０により、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ６は短絡される（すなわち、互いに導通する）。
図１２を参照すると、図１１に示す状態では、回路ブロック５２０において、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ６が互いに導通したときは、抵抗Ｒ２が電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ６と直列に接続されるように第２パターン５３２が形成される。そして、図１１に示す状態では、第２パターン５３２により、抵抗Ｒ２は、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
図１３を参照すると、文字板を水平面に対して４５度傾けた状態で、図１１に示す状態と異なる状態に本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計を配置したときの姿勢検出装置５１０の他の状態を示している。図１３に示すこの状態では、導電性流体５３０により、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ６は短絡される（すなわち、互いに導通する）。
図１４を参照すると、図１３に示す状態では、回路ブロック５２０において、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ６が互いに導通したときは、抵抗Ｒ３が電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ６と直列に接続されるように第３パターン５３３が形成される。そして、図１３に示す状態では、第３パターン５３３により、抵抗Ｒ３は、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
図１５を参照すると、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態において、種々の電極パターンの導通した状態と回路に設けられた抵抗の値の関係が示されている。
図１５において、Ｘ軸周りの回転角をαとし、Ｙ軸周りの回転角をβとする。このとき、Ｚ軸周りの回転角は任意である。
図１５に示す姿勢の数値は、導電性流体の量に応じて、検出する姿勢の状態が異なることに注意が必要である。
図１５において、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６は、それぞれ電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６を示す。「ＯＮ」は、その電極が他の「ＯＮ」と記載した電極と導通した状態にあることを示す。「ＯＦＦ」は、その電極が他のいずれの電極とも導通していない状態にあることを示す。
（姿勢状態１）
図１５に示す姿勢状態１は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「平姿勢」にあるときに対応する。この姿勢状態１は、αがマイナス７度〜プラス７度の範囲にあり、かつ、βがマイナス７度〜プラス７度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態１では、回路ブロック５２０において、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６が互いに導通し、抵抗Ｒ１が電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態１では、第１パターン５３１により、抵抗Ｒ１が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ１の値を基準値Ｒｒｅｆ（オーム）とする。
例えば、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの合成抵抗値を、１．７キロオームとしたとき、基準値Ｒｒｅｆは１．２キロオームである。
（姿勢状態２）
図１５に示す姿勢状態２は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「９時上（９Ｕ）姿勢」にあるときに対応する。この姿勢状態２は、αがマイナス７度〜プラス７度の範囲にあり、かつ、βがプラス８３度〜プラス９７度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態２では、回路ブロック５２０において、電極Ａ１、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６が互いに導通し、抵抗Ｒ２（図示せず）が電極Ａ１、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態２では、抵抗Ｒ２が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ２の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の３．４８倍（すなわち３．４８×Ｒｒｅｆ）となるように構成される。
（姿勢状態３）
図１５に示す姿勢状態３は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「１２時上（１２Ｕ）姿勢」にあるときに対応する。この姿勢状態３は、αがプラス８３度〜プラス９７度の範囲にあり、かつ、βがマイナス７度〜プラス７度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態３では、回路ブロック５２０において、電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６が互いに導通し、抵抗Ｒ２（図示せず）が電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ４、電極Ａ５、電極Ａ６と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態３では、抵抗Ｒ２が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ２の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の３．４８倍（すなわち３．４８×Ｒｒｅｆ）となるように構成される。
（姿勢状態４）
図１５に示す姿勢状態４は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「３時上（３Ｕ）姿勢」にあるときに対応する。この姿勢状態４は、αがマイナス７度〜プラス７度の範囲にあり、かつ、βがマイナス８３度〜マイナス９７度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態４では、回路ブロック５２０において、電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ５、電極Ａ６が互いに導通し、抵抗Ｒ２（図示せず）が電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ５、電極Ａ６と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態４では、抵抗Ｒ２が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ２の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の３．４８倍（すなわち３．４８×Ｒｒｅｆ）となるように構成される。
（姿勢状態５）
図１５に示す姿勢状態５は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「６時上（６Ｕ）姿勢」にあるときに対応する。この姿勢状態５は、αがマイナス８３度〜マイナス９７度の範囲にあり、かつ、βがマイナス７度〜プラス７度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態５では、回路ブロック５２０において、電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ６が互いに導通し、抵抗Ｒ２（図示せず）が電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ６と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態５では、抵抗Ｒ２が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ２の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の３．４８倍（すなわち３．４８×Ｒｒｅｆ）となるように構成される。
（姿勢状態６）
図１５に示す姿勢状態６は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「裏平姿勢」にあるときに対応する。この姿勢状態６は、αがプラス１７３度〜プラス１８７度の範囲にあり、かつ、βがマイナス７度〜プラス７度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態６では、回路ブロック５２０において、電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５が互いに導通し、抵抗Ｒ２（図示せず）が電極Ａ１、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ５と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態６では、抵抗Ｒ２が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ２の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の３．４８倍（すなわち３．４８×Ｒｒｅｆ）となるように構成される。
（姿勢状態７〜１８）
図１５に示す姿勢状態７〜１８は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「平姿勢」でなく、「裏平姿勢」でなく、「立姿勢」でもない状態に対応する。
姿勢状態７は、αがマイナス７度〜マイナス８３度の範囲にあり、かつ、βがマイナス７度〜プラス７度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態７では、回路ブロック５２０において、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ６が互いに導通し、抵抗Ｒ３（図示せず）が電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ４、電極Ａ６と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態７では、抵抗Ｒ３が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ３の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の１．８３倍（すなわち１．８３×Ｒｒｅｆ）となるように構成される。
同様に、図１５に示す姿勢状態８〜１８において、抵抗Ｒ３が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
（姿勢状態１９〜２６）
図１５に示す姿勢状態１９〜２６は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、文字板が垂直になっている状態に対応する。
姿勢状態１９は、αがマイナス７度〜マイナス８３度の範囲にあり、かつ、βがマイナス７度〜マイナス８３度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態１９では、回路ブロック５２０において、電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ６が互いに導通し、抵抗Ｒ２（図示せず）が電極Ａ２、電極Ａ３、電極Ａ６と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態１９では、抵抗Ｒ２が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ２の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の３．４８倍（すなわち３．４８×Ｒｒｅｆ）となるように構成される。
同様に、図１５に示す姿勢状態２０〜２６において、抵抗Ｒ２が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
抵抗の基準値Ｒｒｅｆは、後述するてんぷ１４０の回転を抑制するてんぷ１４０ブレーキ力を考慮して決定する。抵抗の基準値Ｒｒｅｆは、計算により求めてもよいし、実験により求めてもよい。
（６）本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態
次に、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態の構造について説明する。
図１９を参照すると、姿勢検出装置５５０は、ほぼ立方体の形状を有するケース５５０ａを有する。ケース５５０ａは、頂壁５５１と、４つの側壁５５２、５５３、５５４、５５５と、底壁５５６とを含む。
ケース５５０ａは、ポリイミドなどのプラスチック、ガラスエポキシ基板、水晶などの絶縁材料で形成される。
ケース５５０ａにおいて、頂壁５５１は、各側壁５５２、５５３、５５４、５５５のそれぞれと直交する。
底壁５５６は、各側壁５５２、５５３、５５４、５５５のそれぞれと直交する。
側壁５５２は、側壁５５３、側壁５５５のそれぞれと直交する。
側壁５５４は、側壁５５３、側壁５５５のそれぞれと直交する。
図２０を参照すると、４つの電極Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４が頂壁５５１の内面に設けられる。４つの電極Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４は、ほぼ同じ大きさの正方形の形状を有し、互いに絶縁されている。
４つの電極Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４が側壁５５２の内面に設けられる。４つの電極Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４は、ほぼ同じ大きさの正方形の形状を有し、互いに絶縁されている。
４つの電極Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４が側壁５５３の内面に設けられる。４つの電極Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３、Ａ３４は、ほぼ同じ大きさの正方形の形状を有し、互いに絶縁されている。
４つの電極Ａ４１、Ａ４２、Ａ４３、Ａ４４が側壁５５４の内面に設けられる。４つの電極Ａ４１、Ａ４２、Ａ４３、Ａ４４は、ほぼ同じ大きさの正方形の形状を有し、互いに絶縁されている。
４つの電極Ａ５１、Ａ５２、Ａ５３、Ａ５４が側壁５５４の内面に設けられる。４つの電極Ａ５１、Ａ５２、Ａ５３、Ａ５４は、ほぼ正方形の形状を有し、互いに絶縁されている。
４つの電極Ａ６１、Ａ６２、Ａ６３、Ａ６４が底壁５５６の内面に設けられる。４つの電極Ａ６１、Ａ６２、Ａ６３、Ａ６４は、ほぼ同じ大きさの正方形の形状を有し、互いに絶縁されている。
説明をわかりやすくするために、図２０において、電極Ａ２１〜Ａ２４、電極Ａ５１〜Ａ５４、電極Ａ６１〜Ａ６４をケース５５０ａから離して図示するが、それぞれの電極は、ほぼ立方体を構成するように配置されている。また、それぞれの電極は、間隔を隔てて配置される。すなわち、それぞれの電極は、互いに絶縁されている。
そして、それぞれの電極Ａ１１〜電極Ａ６４は、ほぼ同一であるように構成されるのが好ましい。
図２０において、前述した図８と同様に、ケース５５０ａの立方体の重心Ｇを座標系の原点として定義する。Ｘ軸、Ｙ軸の正方向、Ｙ軸は、Ｙ軸の正方向、Ｚ軸、Ｚ軸の正方向も、前述した図８と同様に定義する。
本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計の実施の形態においては、Ｘ軸およびＹ軸が地板１０２の表面と平行であり、かつ、文字板１０４の表面と平行であるように、姿勢検出装置５５０は地板１０２に対して配置される。したがって、Ｚ軸は、地板１０２の表面と垂直であり、かつ、文字板１０４の表面と垂直であるように、姿勢検出装置５１０は地板１０２に対して構成される。
図１９を参照すると、電極リード線５６０がそれぞれの電極に接続される。
図２１を参照すると、導電性流体５７０がケース５５０ａの中に収容される。導電性流体５７０は、例えば、水銀である。導電性流体５７０の体積は、図２１に示す例では、ケース５５０ａの体積の１／４８であるが、ケース５５０ａの体積の１／４８〜１／３４８であるのが好ましい。
図２１に示す状態は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計を「平姿勢」に配置したときの姿勢検出装置５１０の状態を示している。図２１に示す状態では、導電性流体５７０は電極Ａ２３、電極Ａ２４、電極Ａ３３、電極Ａ３４、電極Ａ４３、電極Ａ４４、電極Ａ５３、電極Ａ５４、電極Ａ６１、電極Ａ６２、電極Ａ６３、電極Ａ６４に接触しているが、他の電極には接触していない。したがって、図２１に示す状態では、導電性流体５７０により、電極Ａ２３、電極Ａ２４、電極Ａ３３、電極Ａ３４、電極Ａ４３、電極Ａ４４、電極Ａ５３、電極Ａ５４、電極Ａ６１、電極Ａ６２、電極Ａ６３、電極Ａ６４は短絡される（すなわち、互いに導通する）。
図２２を参照すると、図９に示す状態では、回路ブロック５８０において、電極Ａ２３、電極Ａ２４、電極Ａ３３、電極Ａ３４、電極Ａ４３、電極Ａ４４、電極Ａ５３、電極Ａ５４、電極Ａ６１、電極Ａ６２、電極Ａ６３、電極Ａ６４が互いに導通したときは、抵抗Ｒ１がこれらの電極と直列に接続されるように第１パターン５８１が形成される。そして、図２２に示すこの状態では、第１パターン５８１により、抵抗Ｒ１は、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
図２３を参照すると、文字板を水平面に対して４５度傾けて、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計を配置したときの姿勢検出装置５５０の状態を示している。図２３に示すこの状態では、導電性流体５７０により、電極Ａ２３、電極Ａ３３、電極Ａ３４、電極Ａ４３、電極Ａ６１、電極Ａ６２は短絡される（すなわち、互いに導通する）。
図２４を参照すると、図２３に示す状態では、回路ブロック５８０において、電極Ａ２３、電極Ａ３３、電極Ａ３４、電極Ａ４３、電極Ａ６１、電極Ａ６２が互いに導通したときは、抵抗Ｒ２がこれらの電極と直列に接続されるように第２パターン５８２が形成される。そして、図２３に示す状態では、第２パターン５８２により、抵抗Ｒ２は、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
図２５を参照すると、文字板を水平面に対して４５度傾けた状態で、図２３に示す状態と異なる状態に本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計を配置したときの姿勢検出装置５５０の他の状態を示している。図２５に示すこの状態では、導電性流体５７０により、電極Ａ２３、電極Ａ３３、電極Ａ６１は短絡される（すなわち、互いに導通する）。
図２６を参照すると、図２５に示す状態では、回路ブロック５８０において、電極Ａ２３、電極Ａ３３、電極Ａ６１が互いに導通したときは、抵抗Ｒ３がこれらの電極と直列に接続されるように第３パターン５８３が形成される。そして、図２５に示す状態では、第３パターン５８３により、抵抗Ｒ３は、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
このような姿勢検出装置５５０について、図１５と同様に、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態において、種々の電極パターンの導通した状態と回路ブロックに設けられた抵抗の値の関係の一覧表を作成することができる。
すなわち、種々の姿勢における本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態について、回路ブロックの配線と抵抗の値は、図１５に示す一覧表と同様に計算することもできるし、或いは、実験により定めることができる。
図２８を参照すると、姿勢状態１は、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「平姿勢」にあるときに対応する。この姿勢状態１は、αがマイナス２．５度〜プラス２．５度の範囲にあり、かつ、βがマイナス２．５度〜プラス２．５度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態１では、電極Ａ２３、電極Ａ２４、電極Ａ３３、電極Ａ３４、電極Ａ４３、電極Ａ４４、電極Ａ５３、電極Ａ５４、電極Ａ６１、電極Ａ６２、電極Ａ６３、電極Ａ６４が互いに導通し、抵抗Ｒ１がこれらの電極と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態１では、第１パターン５８１により、抵抗Ｒ１が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。このときの抵抗Ｒ１の値を基準値Ｒｒｅｆ（オーム）とする。
例えば、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの合成抵抗値を、１．７キロオームとしたとき、基準値Ｒｒｅｆは１．２キロオームである。
図２８の姿勢状態２は、αがマイナス４．５度〜プラス８５．５度の範囲にあり、かつ、βがマイナス１４度〜プラス１４度の範囲にあるときに対応する。
この姿勢状態２では、電極Ａ２３、電極Ａ３３、電極Ａ３４、電極Ａ４３、電極Ａ６１、電極Ａ６２が互いに導通し、抵抗Ｒ２がこれらの電極と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態２では、第２パターン５８２により、抵抗Ｒ２は、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
図２８の姿勢状態３は、αがほぼプラス４５度であり、かつ、βがほぼプラス４５度であるときに対応する。
この姿勢状態３では、電極Ａ２３、電極Ａ３３、電極Ａ６１が互いに導通し、抵抗Ｒ３がこれらの電極と直列に接続されるように構成される。そして、この姿勢状態３では、第３パターン５８３により、抵抗Ｒ３は、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続されるように構成される。
図１５に示す内容と同様に、種々の姿勢状態について、電極の導通状態と、抵抗の関係を決定することができる（図２８には、すべてを図示していない）。なお、図２８に示す姿勢の数値は、導電性流体の量に応じて、検出する姿勢の状態が異なる。
また、本発明の姿勢検出装置の第２の実施の形態を備えた機器の姿勢を検出するための回路の構成を示す代表的なブロック図を図２９に示す。
図２９を参照すると、電極Ａ１１〜電極Ａ６４は、それぞれ別個のリード線（図示せず）により、信号入力部５９１に接続される。
信号入力部５９１は、全ての電極Ａ１１〜電極Ａ６４のうちで、互いに導通している電極が、どれとどれであるかを判定する。
姿勢状態記憶部５９２は、電極Ａ１１〜電極Ａ６１の導通状態と、姿勢検出装置の置かれた姿勢との間の姿勢に関する情報を記憶している。
姿勢判定部５９２は、信号入力部５９１が出力する信号を入力し、姿勢状態記憶部５９２が記憶している姿勢に関する情報を用いて、姿勢検出装置の置かれた姿勢を判定する。
姿勢の判定結果は、例えば、Ｘ軸となす角度、Ｙとなす角度、Ｚとなす角度である。
姿勢の判定結果は、例えば、Ｘ軸となす角度が基準値と比較して大きいか、小さいか、Ｙとなす角度が基準値と比較して大きいか、小さいか、Ｚとなす角度が基準値と比較して大きいか、小さいかなどである。
姿勢判定結果出力部５９４は、姿勢判定部５９２が出力する信号を入力し、姿勢検出装置の置かれた姿勢に関する信号を出力する。
出力部５９５は、姿勢検出装置の置かれた姿勢を表示し、或いは、姿勢検出装置の置かれた姿勢に基づいて機器を制御するための信号を出力する。
例えば、出力部５９５は、表示装置、印刷装置、発光装置などで構成されるのが好ましい。
また、出力部５９５が出力する、姿勢検出装置の置かれた姿勢に基づいて機器を制御するための信号により、姿勢検出装置を備えた機器の姿勢を補正するように構成することができる。
なお、図２９に示す回路は、本発明の姿勢検出装置の第１の実施の形態についても適用することができる。
（７）本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、コイルが導通していないときのてんぷの作動
図３、図４、図１８を参照して、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃが導通していないとき、すなわち、回路が開いているときのてんぷ１４０の作動を説明する。
ひげぜんまい１４０ｃは、てんぷ１４０が回転する回転角度の応じて、ひげぜんまい１４０ｃの半径方向に伸縮する。例えば、図３に示す状態では、てんぷ１４０が時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい１４０ｃはてんぷ１４０の中心に向かう方向に収縮し、これに対して、えんぷ１４０が反時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい１４０ｃはてんぷ１４０の中心から遠ざかる方向に拡張する。
このため、図４において、てんぷ１４０の時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい１４０ｃは第２接点部材１６８ｂに接近するように作動する。これに対して、てんぷ１４０が反時計回り方向に回転すると、ひげぜんまい１４０ｃは第１接点部材１６８ａに接近するように作動する。
てんぷ１４０の回転角度（振り角）が、ある一定のしきい値、例えば、１８０度未満である場合には、ひげぜんまい１４０ｃの半径方向の伸縮量が少ないために、ひげぜんまい１４０ｃは第１接点部材１６８ａに接触せず、第２接点部材１６８ｂにも接触しない。
てんぷ１４０の回転角度（振り角）が、ある一定のしきい値、例えば、１８０度以上である場合には、ひげぜんまい１４０ｃの半径方向の伸縮量が十分大きくなるために、ひげぜんまい１４０ｃは第１接点部材１６８ａと第２接点部材１６８ｂの両方に接触する。
例えば、ひげぜんまい１４０ｃの外端部に近い部分１４０ｃｔは、第１接点部材１６８ａと第２接点部材１６８ｂとの間の約０．０４ミリメートルの隙間の中に位置する。したがって、てんぷ１４０の振り角が０度を超えて１８０度未満の範囲内である状態では、ひげぜんまい１４０ｃの外端部に近い部分１４０ｃｔは、第１接点部材１６８ａにも接触せず、第２接点部材１６８ｂにも接触しない。すなわち、ひげぜんまい１４０ｃの外端部が第１接点部材１６８ａと接触せず、第２接点部材１６８ｂと接触しないので、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは導通せず、てんぷ磁石１４０ｅの磁束はコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに影響を及ぼすことはない。その結果、てんぷ１４０の振り角が、てんぷ磁石１４０ｅ及びコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの作用により減衰することはない。
（８）本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、コイルが導通しているときのてんぷの作動
次に、図１６、図１７及び図１８を参照して、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃが導通しているとき、すなわち、回路が閉じているときのてんぷ１４０の作動を説明する。すなわち、図１６及び図１７は、てんぷ１４０の振り角が１８０度以上であるときを示す。
なお図１７では、ひげぜんまい１４０ｃの厚さ（てんぷの半径方向の厚さ）は誇張して図示してある。
てんぷ１４０の振り角が１８０度以上になると、ひげぜんまい１４０ｃの外端部に近い部分１４０ｃｔは、第１接点部材１６８ａ又は第２接点部材１６８ｂに接触する。このような状態では、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは導通し、てんぷ磁石１４０ｅの磁束の変化により発生する誘導電流により、てんぷ１４０の回転運動を抑制するような力をてんぷ１４０に及ぼす。そして、この作用により，てんぷ１４０の回転を抑制するてんぷ１４０ブレーキ力を加えて、てんぷ１４０の振り角を減少させる。
そして、てんぷ１４０の振り角が０度をこえて１８０度未満の範囲まで減少すると、ひげぜんまい１４０ｃの外端部に近い部分１４０ｃｔは、第１接点部材１６８ａと接触せず、第２接点部材１６８ｂと接触しない状態になる。したがって、図３及び図４に示すように、ひげぜんまい１４０ｃの外端部が第１接点部材１６８ａと接触せず、第２接点部材１６８ｂと接触しないので、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは導通せず、てんぷ磁石１４０ｅの磁束はコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに影響を及ぼさなくなる。
コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃが導通しているとき、すなわち、回路が閉じているときに、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「平姿勢」にある状態では、抵抗Ｒ１が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続される。したがって、このような状態では、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと抵抗Ｒ１が導通する。そして、てんぷ磁石１４０ｅの磁束の変化により発生する誘導電流により、てんぷ１４０の回転運動を抑制するような力をてんぷ１４０に及ぼす。すなわち、てんぷ１４０の回転を抑制するために、抵抗の値Ｒｒｅｆ（オーム）に対応した大きさのブレーキ力をてんぷ１４０に加え、てんぷ１４０の振り角を減少させる。
コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃが導通しているとき、すなわち、回路が閉じているときに、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「平姿勢」でなく、「裏平姿勢」でなく、「立姿勢」でもない状態では、抵抗Ｒ３が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続される。このときの抵抗Ｒ３の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の１．８３倍（すなわち１．８３×Ｒｒｅｆ）である。
このような状態では、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと抵抗Ｒ３が導通する。そして、てんぷ磁石１４０ｅの磁束の変化により発生する誘導電流により、てんぷ１４０の回転運動を抑制するような力をてんぷ１４０に及ぼす。すなわち、てんぷ１４０の回転を抑制するために、抵抗の値１．８３×Ｒｒｅｆ（オーム）に対応した大きさのブレーキ力をてんぷ１４０に加え、てんぷ１４０の振り角を減少させる。
このように抵抗の値を設定することにより、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「立姿勢」でなく、「平姿勢」でなく、「裏平姿勢」でない状態におけるブレーキ力は、この機械式時計が「平姿勢」および「裏平姿勢」にある状態におけるブレーキ力より小さくなるように構成されている。また、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「立姿勢」でなく、「平姿勢」でなく、「裏平姿勢」でない状態におけるブレーキ力は、この機械式時計が「立姿勢」にある状態におけるブレーキ力より大きくなるように構成されている。
コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃが導通しているとき、すなわち、回路が閉じているときに、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「立姿勢」にある状態では、抵抗Ｒ２が、４つのコイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと直列に接続される。このときの抵抗Ｒ２の値は、基準値Ｒｒｅｆ（オーム）の３．４８倍（すなわち３．４８×Ｒｒｅｆ）である。
このような状態では、コイル１８０、１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと抵抗Ｒ２が導通する。そして、てんぷ磁石１４０ｅの磁束の変化により発生する誘導電流により、てんぷ１４０の回転運動を抑制するような力をてんぷ１４０に及ぼす。すなわち、てんぷ１４０の回転を抑制するために、抵抗に値３．４８×Ｒｒｅｆ（オーム）に対応した大きさのブレーキ力をてんぷ１４０に加え、てんぷ１４０の振り角を減少させる。
このように抵抗の値を設定することにより、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計が「立姿勢」にある状態におけるブレーキ力は、この機械式時計が「平姿勢」および「裏平姿勢」にある状態におけるブレーキ力より小さくなるように構成されている。
このように構成した本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計では、機械式時計のさまざまな姿勢に対応して、極めて正確にてんぷ１４０の回転角度を制御することができる。
本発明は、以上説明したように、脱進・調速装置が右回転と左回転を繰り返すてんぷと、表輪列の回転に基づいて回転するがんぎ車と、てんぷの作動に基づいてがんぎ車の回転を制御するアンクルとを含むように構成された機械式時計において、本発明の姿勢検出装置を使用することにより、機械式時計のさまざまな姿勢に対応して、てんぷ回転角度を制御することができる。したがって、機械式時計の持続時間を減らすことなく、機械式時計の精度を向上させることができる。
すなわち、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計においては、瞬間歩度と振り角との間の相関関係に着目し、機械式時計のさまざまな姿勢に対応して、てんぷ回転角度を制御して、振り角を一定に保つことにより、瞬間歩度の変化を抑制し、１日当たりの時計の進み、遅れを少なくするように調節するようにした。
これに対して、従来の姿勢検出装置をもたない機械式時計では、持続時間と振り角との間の関係により、振り角が時間の経過とともに変化する。さらに、振り角と瞬間歩度の関係により、瞬間歩度が時間の経過とともに変化する。そのうえ、機械式時計の姿勢と瞬間歩度の関係により、瞬間歩度が時間の経過とともに変化する。
このため、従来の姿勢検出装置をもたない機械式時計では、一定の精度を維持することができる、機械式時計の持続時間を長くするのが困難であった。
（９）本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計についての瞬間歩度に関するシミュレーション
次に、このような従来の姿勢検出装置をもたない機械式時計の課題を解決するために開発した、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計について行った瞬間歩度に関するシミュレーションの結果を説明する。
図２７を参照すると、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計では、最初に、図２７にｘ印のプロットと細線で示すように、機械式時計の瞬間歩度を進めた状態に調節する。本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計では、てんぷ１４０が、ある角度以上回転した場合、ひげぜんまい１４０ｃの外端部が第１接点部材１６８ａ又は第２接点部材１６８ｂと接触すると、ひげぜんまい１４０ｃの有効長さが短くなるので、瞬間歩度はなお一層進む。
すなわち、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、ひげぜんまい１４０ｃの外端部が第１接点部材１６８ａと接触せず、第２接点部材１６８ｂと接触しない状態では、図２７にｘ印のプロットと細線で示すように、ぜんまいを完全に巻き上げた状態で歩度は約１８秒／日であり（１日につき約１８秒進み）、全巻き状態から２０時間経過すると瞬間歩度は約１３秒／日になり（１日につき約１３秒進み）、全巻き状態から３０時間経過すると瞬間歩度は約−２秒／日になる（１日につき約２秒遅れる）。
そして、この本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、てんぷ回転角度制御機構を作動させないと仮定すると、図２７にｘ印のプロットと細線で示すように、ひげぜんまい１４０ｃの外端部が第１接点部材１６８ａ又は第２接点部材１６８ｂと接触した状態では、ぜんまいを完全に巻き上げた状態で歩度は約１８秒／日であり（１日につき約１８秒進み）、全巻き状態から２０時間経過すると瞬間歩度は約１３秒／日になり（１日につき約１３秒進み）、全巻き状態から３０時間経過すると瞬間歩度は約−２秒／日になる（１日につき約２秒遅れる）。
これに対して、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計において、てんぷ回転角度制御機構を作動させたときには、図２７に黒丸のプロットと極太線で示すように、てんぷ回転角度制御機構が作動する状態、すなわち、ぜんまいを完全に巻き上げた状態から、２７時間経過するまでは、瞬間歩度は約５秒／日を維持することができ（１日につき約５秒進んだ状態を維持し）、全巻き状態から３０時間経過すると瞬間歩度は約−２秒／日になる（１日につき約２秒遅れる）。
そして、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計においては、機械式時計のさまざまな姿勢に対応して、てんぷ回転角度を制御するように構成されている。したがって、機械式時計がどのような姿勢にあるときでも、振り角をほぼ一定に保つことができる。
その結果、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計においては、機械式時計がどのような姿勢にあるときでも、図２７に黒丸のプロットと極太線で示す特性を維持することが出来る。
本発明により、小形で高精度な姿勢検出装置を実現することができる。
したがって、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計は、機械式時計がどのような姿勢にあるときでも、極めて効果的に、てんぷの振り角を制御することができる。したがって、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計は、時計の瞬間歩度の変化を抑制することができ、図２７に四角のプロットと太線で示す従来の本発明の姿勢検出装置をもたない機械式時計と比較すると、瞬間歩度が約０〜５秒／日である全巻からの経過時間を長くすることができる。
すなわち、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計は、瞬間歩度が約プラス・マイナス５秒／日以内である持続時間が約３２時間である。この持続時間の値は、従来の本発明の姿勢検出装置をもたない機械式時計における瞬間歩度が約プラス・マイナス５秒／日以内である持続時間、約２２時間の約１．４５倍である。
したがって、本発明の姿勢検出装置を備えた機械式時計は、従来の機械式時計と比較して、非常に精度がよいというシミュレーションの結果が得られた。
〔産業上の利用可能性〕
本発明の姿勢検出装置は、小形で高精度である。
したがって、本発明の姿勢検出装置は、簡単な構造を有し、精度が非常によい機械式時計を実現するのに適している。
更に、本発明の姿勢検出装置は、小形で高精度であるので、工作機械、測定機械、映像機器、記録機器などに使用することができる。

Claims (2)

1. 姿勢検出装置であって、
   六面体の形状を有するケース（５１０ａ）と、
   該ケース（５１０ａ）の内面に対してそれぞれ１つずつ配置された電極（Ａ１〜Ａ６）と、
   前記ケース（５１０ａ）の中に収容された導電性流体（５３０）とを含み、
   前記電極（Ａ１〜Ａ６）は互いに絶縁されており、
   前記ケース（５１０ａ）の内面のうちの１つが水平に配置される第１の状態において、前記５つの電極（Ａ２〜Ａ６）が導通したときに、第１パターン（５３１）により第１のタイプの出力信号が出力されるように構成され、
   前記ケース（５１０ａ）の内面の頂点のうちの１つが最下部になるように配置される第２の状態において、前記３つの電極（Ａ２、Ａ３、Ａ６）が導通したときに、第３パターン（５３３）により第２のタイプの出力信号が出力されるように構成され、
   前記第１の状態でなく、しかも、前記第２の状態でない第３の状態において、第２パターン（５３２）により第３のタイプの出力信号が出力されるように構成されている、
   ことを特徴とする姿勢検出装置。
2. 姿勢検出装置であって、
   六面体の形状を有するケース（５１０ａ）と、
   該ケース（５１０ａ）の内面に対してそれぞれ複数配置された電極（Ａ１１〜Ａ６４）と、
   前記ケース（５１０ａ）の中に収容された導電性流体（５７０）とを含み、
   前記電極（Ａ１１〜Ａ６４）は互いに絶縁されており、
   全ての前記電極（Ａ１１〜Ａ６４）のうちで、互いに導通している電極が、どれとどれであるかを判定して、その判定結果に基づいて、電極の導通状態を３種類の状態に区分し、３種類の状態に対応して３つのタイプの出力信号を出力するように構成されている、
   ことを特徴とする姿勢検出装置。

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