JP4252754B2

JP4252754B2 - 電子機能作動手段を含む携帯物および上記電子機能を制御する方法

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Publication number: JP4252754B2
Application number: JP2002039628A
Authority: JP
Inventors: ジャン−ジャック・ボーン; フレドリック・メイラン; ジャン−ピエール・ワッテンホッファー
Original assignee: Asulab AG
Current assignee: Asulab AG
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2022-02-18
Also published as: JP2002350573A; US20020118605A1; US6816440B2; HK1049890A1; CN1372171A; TW591353B

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、時計機能などの電子機能を作動する方法を含む特に時計といった携帯物に関する。本発明はまた、前述のタイプの電子機能を制御する方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
データ処理の目的で電子手段にデータを入力する装置はすでに多数知られている。これらの装置としては、たとえば複数のキーから形成されるキーボードがある。その各キーは、キーの上に指が載せられるとそのキーに関連するデータアイテムの入力を制御するセンサの基礎感応パッドと関連付けられている。このタイプのキーボードは、たとえば本出願人の名称による欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−０６７４２４７号に開示されている。この出願においては、キーボードとウォッチとが連結されて、時間設定やストップウォッチの開始・停止などの種々の機能が制御されている。キーボードがウォッチに取り付けられる場合、キーボードによって従来のプッシュボタンが置き換えられる方が都合がよい。
【０００３】
ウォッチに組み込まれるキーボードのキーは、たとえば圧電性に感応するタイプ、光電性タイプ、抵抗性タイプ、または容量性タイプのセンサなど異なるタイプのタッチ感応センサで形成される。容量性タイプの場合、各センサの感応パッドは、クリスタルの内面に形成される透明電極によって形成可能である。電極に面したクリスタルの外面のパッドに指を載せると、ウォッチのクリスタルによって形成される誘電体によって分離されている指と電極との間に電気コンデンサが形成される。コンデンサのキャパシタンス値に感応する電子回路は、指を載せることによって作動する電極を識別し、記号または演算を導き出し、これにより前述のアプリケーションのいずれか１つが選択される。
【０００４】
すでに述べたように、タッチ感応キーを備えたキーボードの本質的な利点の１つは、特に腕時計などの小さな寸法の携帯物に取り付ける場合、このようなキーボードによって腕時計に通常取り付けられるプッシュボタンを省略することができるということにある。容易に理解可能であるように、これによりウォッチの製造コストは実質的に削減することが可能となり、その卓越した密閉性が保証される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タッチ感応キーの組で形成される制御手段を含むウォッチにはいくつかの欠点がある。これらの欠点の１つは、タッチ感応キーが接触に対して非常に敏感であるということである。このため、ウォッチのユーザが不注意にキーボードのキーの１つをかすっただけで、そのキーに対応する記号または演算が選択され、電子データ処理回路によってこれが作動されてしまう。
【０００６】
またタッチ感応センサには、必要に応じて使用できるようにするため常に電流によって動力が供給されていなければならず、このため明らかに電力消費の問題が提起される。このことは、問題となるタッチ感応キーを、寸法の小さな、したがって電力の蓄えが限られているような物体に取り付けることが特定的に意図されている場合には、なおのこと重要である。
【０００７】
タッチ感応キーボード手段によって最も頻繁に制御される時計の機能の１つは、ストップウォッチの停止または開始機能である。このような技術が特に扱いにくく実行しがたいものであるということは、残念ながらこれまでに使用を通して実感されてきた。事実、たとえばスポーツ競技のタイムを測定したいと思うユーザは、ストップウォッチの動作を開始させるための適切な制御キーに対応するクリスタルのパッドを見つけ、これを作動させることができるようにするため、その競技から目を離さなければならない。この結果、タイム測定はしばしば不正確なものとなり、ユーザにとって不満足なものとなる。
【０００８】
最後に高密度タッチ感応キーのマトリックスを用いる場合には、誤ったセンサに触れ、これによって誤ったキーを作動させるという危険性が著しく高い。指紋の表面積がウォッチ・クリスタルの表面積に対して小さなものではないということは明らかであり、ウォッチが腕時計である場合には表面積自体が限定される。このことから、隣接する電極に同時に影響を与えることなく所望の電極の上のウォッチ・クリスタルの位置に指を載せることは困難である。このため、影響を受ける電極のいずれが目標とされたものであったのかを確認するのに、ウォッチ内に組み込まれた電子手段によって複雑な鑑定戦略を展開させなければならない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
したがって本発明の目的は、間違ったり望ましくない電子機能を不注意に作動させたりするような危険を冒すことなく特に所望の電子機能を選択できる手段を含む携帯物を提案することによって、他にもまして問題点および欠点を克服することである。
【００１０】
したがって本発明は、所望の電子機能を選択する少なくとも１つのタッチ感応キーを含む、時計機能などの少なくとも１つの電子機能を制御する手段と、作動されるタッチ感応キーを鑑定するとともにこれから記号または演算を導き出して選択されるような電子データ処理回路とを含む特に時計などの携帯物であって、制御手段が所望の電子機能の選択を確認可能にする、および／または電子機能を作動可能にするようなひずみゲージをさらに含み、電子機能の確認および／または作動が当該携帯物に圧力を加えることによって達成され、この達成を通してひずみゲージが電子データ処理回路に適用される制御信号を生成することを特徴とし、聴覚信号を発して所望の機能が実際にスイッチ・オンになったことをユーザに表示することが可能な手段も含むことが可能であるような携帯物に関する。
【００１１】
これらの特徴の結果、もはや永久的にキーボードのキーに動力を供給する必要はない。ユーザは、自分の希望する記号または演算に対応するキーボードのタッチ感応キーの１つに指を載せると、その指で同時に当該携帯物を押し下げる。当該携帯物に圧力が加えられたことを検出すると、ひずみゲージは従来の方法で電気信号を生成する。この電気信号は、携帯物の異なる機能に対応する電子データ処理回路に加えられる。その後、制御回路はタッチ感応キーボードキーのスイッチをオンにし、ユーザが指を載せて作動させたのがいずれのタッチ感応キーであるかを識別し、制御可能なその他のアプリケーションの１つに対して選択される記号または演算を導き出す。
【００１２】
したがって、ユーザがキーボードキーを偶然かすめることによってある機能を不注意に作動させることが起きるという危険は回避される。実際、ユーザが指を載せたキーボードのキーに対応する記号または演算は、ユーザが携帯物に圧力も加えて自分の選択を確認するまでは選択されない。
【００１３】
後者の構成は、ユーザがタイム測定機能を用いることを希望するような特別なケースにおいては、特に都合のよいものであることがわかるであろう。ユーザは、ストップウォッチを開始させることのできる特定のタッチ感応キーに先に指を載せておけば、たとえばスポーツ競技などのきっちりとタイムを測定したいような競技を見物しながら、その競技から目を離すことなく、まさにその瞬間に携帯物に圧力をかけてタイムを測定し始めることができるようになる。
【００１４】
本発明はまた、所望の電子機能に関連するタッチ感応キーに指をあてることによって前記機能を選択することから成る行程を含む、前述したタイプの携帯物の時計機能などの少なくとも１つの電子機能を制御する方法であって、所望の電子機能の選択を確認するため、および／またはその機能を作動させるため、ならびにもし必要であれば聴覚信号を生成して所望の機能が実際にスイッチ・オンになったことをユーザに表示するために携帯物に機械的圧力を働かせるということから成る行程をさらに含むことを特徴とする方法にも関する。
【００１５】
本発明のその他の特徴および利点は、本発明による携帯物の実施形態に関する以下の詳細な説明を読むことによってさらに明らかになるであろう。この実施形態は添付された図面とともに純粋に非限定的例証として提示されたものである。
【００１６】
【発明の好適な実施態様】
本発明は、特にウォッチなどの携帯物の電子機能のいずれか１つをユーザが選択できるタッチ感応キーを備えたキーボードを含む第１制御手段と、機械的圧力を携帯物に加えることによって所望の電子機能の選択を確認でき、および／またはその機能を作動可能にするひずみゲージを含む第２制御手段に関連させて、概括的な発明の着想を前進させたものである。
【００１７】
このように手段を組み合わせることによって、一般にデータをそのデータの電子処理手段に伝えるためのタッチ感応キーボードのキーの使用に関連した問題、特に指を載せるキーの感度が高いという問題や、ユーザが、所望の機能が適切に選択されたことを確実にするために自分がいずれのキーを作動させているのかを見なければならないというようなことは排除される。
【００１８】
また本発明によれば、ひずみゲージはプッシュボタンの機能を果たす。事実、タッチ感応キーを備えたキーボードと１つ以上のプッシュボタンとの両者を含むウォッチは公知であり、キーボードによってユーザは所望の電子機能を選択することが可能となる一方で、プッシュボタンによってその機能のスイッチのオン・オフが可能となる。この解決策は、先に述べた一定の問題を回避することができるが、主な欠点は、ウォッチに取り付けるプッシュボタンは製造コストが高く、またウォッチケースの密閉性を変化させるということである。さらに、固定されたまたは変化する記号を用いて、いずれのプッシュボタンを作動させて所望の機能のスイッチをオンまたはオフにしなければならないかをユーザに対して表示することも必要であり、これにより混乱につながる可能性がある。
【００１９】
以下の説明は時計、特に腕時計に関するものであるが、本発明はそのような時計に限られるものではなく、複数の電子機能を選択して作動させるためにタッチ感応キーを備えたキーボードが配列されているような、その他のあらゆる携帯物に容易に適用することが可能であることは明白である。
【００２０】
まず、全体として総合参照番号１で示される本発明による時計を示す図１について参照する。時計１は、中間部４が設けられたケースと、下部においてケース２の境界を定める裏蓋６とを従来の態様で含む。示される例においては、ケース２は、中間部４とは区別される裏蓋６を含む。しかし本発明が、中間部と一体に作られる裏蓋を備えたモノラル・ブロック・ケースにも同様に適用されることは言うまでもない。ケース２は、たとえば、十分公知の射出成形技術にしたがってプラスチック材料で作られても構わない。ただし本発明は、材料を選択するよう限定されるものではなく、ケース２は、特にスチールなどの時計業界の要件に適合するあらゆるタイプの材料で作ることが可能である。
【００２１】
ケース２の上部は、時間関連データまたはその他のデータ用ディスプレイ手段１０を覆うクリスタル８によって境界が定められる。図１に示される例においては、これらのディスプレイ手段１０はマトリックス型液晶ディスプレイセル１２で形成される。したがってこれらはデジタルデータ・ディスプレイ手段である。また、異なるタイプの情報またはデータをディスプレイすることも可能である液晶ディスプレイセルによって形成されるダイヤル上を移動する時針、分針、および秒針を含むアナログ時間ディスプレイ手段を用いることも考慮することができる。別の変形体によると、針は従来のダイヤル上を移動することが可能である。そしてウォッチを装着している者が選択可能な符号または機能を表す記号は、ウォッチのクリスタル、ベゼル、またはダイヤル上に印刷、刻み込み、または転写される。
【００２２】
最後に、ケース２は上縁部にベゼル１４を含み、このベゼル１４は、必要であればケース２上にクリスタル８を固定することが可能である。ベゼル１４は、たとえばボンディングや超音波溶接によってケース２に固定するように取り付けられる。図２に関連して以下に例証される別の解決策は、ベゼル１４をケース２にネジで取り付けることによって、ケース２に固定するというものである。
【００２３】
本発明によると、時計１は時計機能などの電子機能を制御する手段を含む。図１に説明される例においては、制御手段は、この場合２５という数の複数の触感またはタッチ感応キー１６から成り、このタッチ感応キー１６は、一般的に四角い形状であるタッチ感応パッドの５つの行と５つの列からなるマトリックスに構成される。１組の感応パッドはクリスタル８によって保持され、クリスタル８の大部分にわたって広がっている。これに代わる実施形態によると、タッチ感応キー１６の感応パッドの一部は、時計１のケース２のベゼル１４上に位置付けることも可能である。
【００２４】
クリスタル８はケース２の上面の大部分を占めているため、電子機能を作動させるための触感センサ１６のマトリックスによって区画される感応ゾーンは、時計１のアナログ形式またはデジタル形式による時間ディスプレイや寸法、または外観のいずれかを変更しなくても、かなり広い。
【００２５】
さて、ここから図２について述べる。図２は、図１に示される時計１の断面図である。時計１の中間部４は、印刷回路基板２０によって保持される電子ウォッチ作動機構１８が従来の方法で占有する中央キャビティを区画する。この電子ムーブメント１８は特に、時間ベース回路と、時間ベースによって動力が供給される周波数分周器回路と、分周器回路に接続されるデータ制御処理回路と、制御回路によって制御されるマトリックス型液晶ディスプレイセル１２とを含む。
【００２６】
データ制御処理回路は種々の機能を実行する。データ制御処理回路は、特に時間ベース回路のクォーツ発振器の振動を維持し、クォーツ周波数を分周し、ウォッチの作用を訂正し、必要であればモータおよび液晶ディスプレイに動力を供給する。またデータ制御処理回路は、触感センサ１６および以下に説明するひずみゲージ２２に関連して、データ、ストップウォッチ、アラーム、タイムゾーンなどの特別機能を制御したり、一定の読み取りが訂正されるとともに時間設定が達成されるようにしたりもする。触感キー１６を用いて前述の電子機能を選択するまたは機能のスイッチをオン・オフするために、時計１の作用を制御する電子ムーブメント１８とは異なる電子データ処理回路を考慮することが可能であるということは言うまでもない。
【００２７】
データ制御処理回路には、止まった時に再充電するよう意図されたアキュムレータ２４によって電流が供給される。図２に示される例においては、アキュムレータ２４は誘導によって充電される。この目的のため、第１コイルは（図示されない）充電器の一次コイルを形成するのに対し、第２コイル２６はアキュムレータ２４の充電回路内に配置されて前記充電器の二次コイルを形成する。アキュムレータ２４は時計に取り付けられるので、時計１のケース２の密閉性を変更しないようにするため、充電器への接続を行う際にオーム接触を用いるよりも、誘導によって時計を再充電する方が好ましい。とはいえ本発明による時計１の適切な作用は、アキュムレータ２４を充電するためにいかなる方法が選択されても差し支えないことが理解されるであろう。またデータ制御処理回路には、再充電不能なバッテリによって動力を供給することが可能であるということも理解できるであろう。
【００２８】
図２から分かるように、時計１の中間部４はネジ２８を用いて裏蓋６に固定するように取り付けられる。同様に印刷回路基板は、ネジ３０を用いて中間部４に固定される。最後にベゼル１４はネジ３２によって中間部４に固定される。さらにマトリックス型ディスプレイセル１２は、フレキシブルコネクタ３４によって印刷回路基板２０に電気的に接続される。
【００２９】
図３は、タッチ感応キー１６の感応パッドを示す、図２に示された断面の拡大詳細図である。本発明の特定実施形態によると、触感センサは容量タイプのものであり、その感応パッドは、クリスタル８の下面に付着された透明電極３６によって形成される。透明電極３６は、クリスタル８の周縁上に位置する複数の接点パッド３７を介して電子ウォッチ作動機構１８の制御回路に電気的に接続される。２つのコネクタ３８は、各々垂直な、たとえばエラストマーでできた導電性絶縁ストリップで形成される。コネクタは、クリスタル８の下面から印刷回路基板２０の上面まで電気接点を伝える（図５を参照すること）。当該技術分野における技術者であれば、クリスタルの表面上に透明電極を形成する方法、および複数の容量性触感センサをウォッチケースの内側に位置する電子制御ユニットに接続する方法は知っている。
【００３０】
また当該技術分野における技術者であれば、容量性触感センサの作動原理も承知している。このことから、ここでは幅広い原理について簡単に想起するのみとする。
【００３１】
容量性センサは各々、アースと電子データ処理回路の入力との間に並列に接続される。電子データ処理回路は一連の電圧制御発振器を含み、その入力とアース全域に存在する合計静電容量の関数として発振器の各々の周波数が変化する。ウォッチを装着する者が特定電極に対面するクリスタル上に指を載せない場合、対応する容量センサの極板の１つは結果的に形成されない。このような場合、発振器の入力とアースとの間に存在する合計静電容量は、容量性センサに連結される寄生コンデンサの容量に等しい。逆に電極と対面するクリスタル上に指が載せられる場合、対応するセンサの２つの極板が形成される。発振器の入力とアースとの間の合計静電容量は、容量性センサの容量と寄生センサの容量との合計に等しくなるように維持される。このように、各電圧制御発振器の振動周波数は、発振器に連結される電極に対面しているクリスタルの一部に指が載っているかいないかの相関関係として変化する。この周波数の変更は、電圧制御発振器と連結される周波数検出器によって検出される。
【００３２】
本発明によると、タッチ感応キー１６は前述のひずみゲージ２２に連結される。タッチ感応キー１６を用いれば、時計１のクリスタル８上に転写される、またはディスプレイセル１２によってディスプレイされる符号によって認識される時計機能などの電子機能をこのように選択し、その後この選択を確認し、時計１のケース２に圧力をかけることによって選択された機能のスイッチをオンまたはオフにすることが可能である。
【００３３】
これに代わる実施形態によると、ひずみゲージ２２は、大抵の時計に従来から存在している、アラーム装置に対する音声発生器として作動することが第１の役割であるような圧電性トランスデューサによって形成される。図４に明白に示されるように、キャビティ４０はウォッチ１のケース２の裏蓋６内に設けられ、固定された形で圧電性トランスデューサ２２を収納する。圧電性トランスデューサ２２は、たとえば圧電性セラミック材料でできた要素から形成され、限定されない形で円形状であっても構わない。円の直径は、一般に１０から１５ミリメータの間に構成され、厚さはほぼ数十ミリメータ程度である。圧電性トランスデューサ２２は２つの（図示されない）上部および基部の金属電極間に接合される。基部電極は、たとえばボンディングなどの適切な手段によってケース２の裏蓋６にしっかりと接続される。これに代わる実施形態によると、圧電性トランスデューサ２２は時計１のケース２の金属裏蓋に直接的に接合されるセラミックディスクの形に形成してもよい。さらにこれに代わる実施形態によると、トランスデューサ２２は圧電性セラミック材料でできた要素によって形成され、自身がケースの裏蓋に接合される金属ディスクに接合される。圧電性トランスデューサ２２を、ケース２の裏蓋に対して異なる場所に、たとえば中間部４に対してしっかりと固定することも可能であることは言うまでもない。
【００３４】
次に、音声発生器として作動する圧電性トランスデューサ２２がプッシュボタンの機能を達成できるようにする電気回路図について、図６を参照しながら考察する。言い換えると、ウォッチ１のユーザは、容量性タッチ感応キー１６を備えたキーボードを用いて所望の電子機能を選択した後、時計１のケース２に圧力をかけることによって自分の選択を確認する。この押圧に応じて、圧電性トランスデューサ２２は機械的に変形され、先に述べた制御回路を介して所望の時計機能に作用する電圧を発生させる。
【００３５】
本発明によるウォッチ１に取り付けられる圧電性トランスデューサ２２は、ウォッチ１のアラーム装置に対する音声発生器と、ウォッチ１のケース２に対する機械的押力によって時計機能などの電子機能を作動させる、または作動を停止させる手段との両者として使用されるということが理解されよう。ただし、所望の電子機能の選択を確認するという単一の目的のためにトランスデューサ２２を使用することが可能であるのは言うまでもない。本発明においてひずみゲージとして使用される圧電性センサによって提供されるその他の利点は、ユーザが時計ケースを押すのと同時に圧電性センサが聴覚信号を発することが可能であり、この聴覚信号は、所望の時計機能が実際にスイッチ・オンになったということをユーザに対して表示するという点である。
【００３６】
図６に示される電気回路４２は、交互に伝導と非伝導とにされるトランジスタＴ_R0を含む切換手段の出力に接続されたコイルＬ₁を含む。圧電性トランスデューサ２２は、コイルＬ₁を横切って並列に接続される。この電気回路４２は、入力端子「ａ」に方形パルス信号を受ける。この信号は、抵抗器Ｒ₀を介して入力端子「ａ」からトランジスタＴ_R0のベースに加えられる。トランジスタＴ_R0が制御信号のパルスを介して伝導状態に維持される場合、電流はコイルＬ₁を通して直流電圧源＋Ｅから流れるが、圧電性トランスデューサ２２の接続「ｂ」はトランジスタＴ_R0によって電気回路４２のアースに接続される。
【００３７】
トランジスタＴ_R0が各パルスの立下がり縁において非伝導状態に進む瞬間には、コイルＬ₁に蓄積されたエネルギーのすべてが圧電性トランスデューサ２２の端子に伝達され、供給電圧＋Ｅよりもさらに高い電圧で充電される。この振幅の高いパルスは、圧電性トランスデューサ２２に対し、圧電性トランスデューサ２２が音声発生器として作動するのに必要なだけの十分な電気エネルギーを供給する。変形体によると、より高い聴圧を得るため、コイルＬ₁とともに（図示されない）ダイオードを直列に取り付けることも可能である。この点に関するさらに詳細な説明については、セイコーの名称によるスイス特許第ＣＨ６４１６２５号を参照することが可能である。
【００３８】
この説明段階において、上述してきた回路要素は、先に述べた時計１に設けられるアラーム装置内の音声発生器として作用している圧電性トランスデューサ２２を駆動するためだけに使用されている。したがって、それらの構成要素は本発明を実行する上で少しも必要ではない。構成要素は単に、本発明による特定の特徴のため、音声発生器と、ウォッチなどの携帯物の時計機能などの電子機能を作動させる手段との両者として、単一の圧電性トランスデューサを有利に使用することができるということを示すことを可能にするに過ぎない。以下の説明においては、機械的圧力を、本発明による時計に取り付けられるデータ制御処理回路によって理解可能なデータに変換することを可能にするとともに、時計機能の制御を可能にするような電気回路４２の部分に専念する。
【００３９】
ユーザが時計１のケース２に加える機械的圧力は、圧電性トランスデューサ２２の端子間の電気信号に変換される。電気回路４２は、トランスデューサ２２が示すインピーダンスが低周波数において十分高くなるようにするために、コイルＬ₁とトランスデューサ２２との間に取り付けられるコンデンサＣ₁を含む。
【００４０】
電気回路４２は、圧電性トランスデューサ２２の端子を横切って並列に取り付けられる受動フィルタ４４によって完成される。このフィルタ４４は、従来の態様において抵抗器Ｒ₁とコンデンサＣ₂とから形成される。容易に理解されるように、フィルタ４４は、トランスデューサ２２が１ＫＨＺ級の周波数において音声発生器として作動する場合にトランスデューサ２２の端子間に存在する高周波信号をフィルタリングするために、および以下に説明される増幅・変換ステージに向かって信号が伝搬されるのを防ぐために使用される。逆に低周波数においては、圧電性トランスデューサ２２に機械的な作用が加えられると電気信号の通過が可能となる。したがって圧電性トランスデューサ２２を、音声発生器とウォッチ１に加えられる圧力を検出する手段との両者として同時に使用することが可能である。実際のところトランスデューサ２２が聴覚信号を発する間は、これに起因する高周波電気信号は受動フィルタ４４によってフィルタリングされ、したがって電気回路４２の増幅・変換ステージに向かって伝搬することはできない。これに対し、ウォッチ１のケース２に圧力を加えた結果生ずる低周波信号は高周波信号に重ね合わされ、通過可能である。この原理を適用した興味深い例としては、たとえばウォッチケース２に対する機械的圧力のみを介してウォッチ１のアラーム機能に対応する聴覚信号の放出を遮ることは可能である、という事実がある。
【００４１】
最後に電気回路４２は、受動回路４４の端子に偏波抵抗器Ｒ₂と、増幅ステージ４６と、変換ステージ４８とが並列に接続されている。
【００４２】
増幅ステージ４６は、ソースが直流電圧源＋Ｅに接続され、かつドレインが抵抗器Ｒ₃に接続されるトランジスタＴ_R1を含む。トランジスタＴ_R1のゲートは、抵抗器Ｒ₂の一端「ｃ」に接続され、抵抗器Ｒ₂の他端は直流電圧源＋Ｅに接続される。
【００４３】
変換ステージ４８としては、現在の技術において利用可能なあらゆるインバータを想定することができる。単なる非限定的な例としては、変換ステージ４８は、ＮＭＯＳトランジスタＴ_R3に接続されるＰＭＯＳトランジスタＴ_R2で形式されるＣＭＯＳインバータを含む。これら２つのトランジスタＴ_R2およびＴ_R3のゲートは、トランジスタＴ_R1のドレインと抵抗器Ｒ₃との間の接続点「ｄ」に接続される。この接続点「ｄ」はインバータ４８の入力を構成する。トランジスタＴ_R2およびＴ_R3のドレイン間の接続点「ｆ」は、インバータの出力を構成する。
【００４４】
このことは当該技術分野における技術者による理解の範囲内のことであるため、ここでは、圧電トランスデューサ２２がアイドル状態である場合、すなわち時計１のケース２に何の圧力も働かない場合には接続点「ｄ」はアースに接続されるのに対し、変換ステージ４８の出力を構成する接続点「ｆ」における電圧は＋Ｅに等しく、その結果、変換ステージ４８はインバータのように作動する、ということについては具体的な説明は行わない。逆に機械的圧力が圧電トランスデューサ２２に働く場合、変換ステージ４８の入力を構成する接続点「ｄ」における電位が増加し、＋Ｅの方へと傾くが、同時に変換ステージ４８の出力を構成する接続点「ｆ」における電圧はゼロになる。このように、この場合にも変換ステージ４８はインバータのように作動する。
【００４５】
したがって変換ステージ４８の出力点「ｆ」における電圧は、圧電トランスデューサ２２がアイドル状態の場合の値＋Ｅから、トランスデューサ２２が作動される場合の電圧値ゼロまで交互に変化する。この論理信号は、電子ウォッチ作動機構１８のデータ処理回路の入力に加えられ、この信号に応じて作動機構は、容量性タッチ感応キー１６を用いてユーザが選択するウォッチ１の時計機能を制御する。
【００４６】
以下、図７を参照すると分かるように、本発明はたとえば、時計におけるタイム測定機能などの電子機能の選択および作動に特に適用される。
【００４７】
図７は本発明による時計機能などの電子機能を制御する方法を説明している。方法は、ユーザが所望の電子機能の選択を行うステップＳ１で始まる。ここでは、ユーザが本発明による時計１のタイム測定機能の作動を希望すると想定する。ステップＳ１においては、ユーザにいくつかの選択肢を提供する主メニューが呈示されることが分かる。ユーザは、上方および下方を示す矢印と垂直に配列される触感キー１６に１本の指を載せることにより、メニューの画面を上下に動かし、希望するタイム測定機能を入力することができる。「メニュー」という印と左右方向に向いた矢印とは、たとえば刻み込みを行ったり転写を用いたりすることによって、時計１のクリスタル８、ベゼル１４、またはダイヤルに転写することが可能な記号である。
【００４８】
ステップＳ２では、ユーザは自分が選択したタイム測定機能に対応するサブメニューに入る。ステップＳ２においては、クロノメータがゼロであること、およびユーザがたとえばスポーツ競技のタイム測定を開始するための「スタート」キーを有することが分かる。ユーザは、指を「スタート」キーに載せることにより、タイム測定開始機能を選択することが可能となる。しかし、ユーザが「スタート」キーに指を載せた瞬間にクロノメータを開始させる、ということはできない。クロノメータを開始させるためには、ユーザは時計のクリスタル８に圧力を加えるということも行わなければならない。このことからユーザは、順に、「スタート」という題字を覆う容量性タッチ感応キー１６に軽く触れることによってタイム測定開始機能を選択し、次にタイムを測定したいスポーツ競技を観察し、そして最後にその競技から目を離すことなく、「スタート」という題字を覆うタッチ感応キー１６に圧力を加えることによって、当該スポーツ選手が前方へ向かって突進する瞬間にタイム測定機能を開始させることが可能である。別の変形例によると、クロノメータ作動機能は先に述べたように適切なタッチ感応キー１６に軽く触れることによって作動され、その後クロノメータは、たとえば前記ウォッチ１のクリスタル８上やケース２のゾーン上などウォッチ１のあらゆる領域上に圧力をかけることによって開始される。時計に圧力をかけることによってクロノメータを開始させると、それに伴って、クロノメータが実際にスイッチ・オンになったことを聴覚的に聞き取れる方法でユーザに確認するような圧電性トランスデューサ２２が短い聴覚信号を発する。ここでもまたユーザは、クロノメータが実際にスイッチ・オンになったことを確実なものとするためにウォッチ１に目をやる必要が無くなる。
【００４９】
ここで、本発明による時計１がかなり長い時間タイム測定モードである場合を想定しよう。時計によってディスプレイされる情報は常にリフレッシュされていなければならないため、タイム測定モードは多くのエネルギーを消費する作動モードである、ということに留意しなければならない。したがってクロノメータは依然としてスイッチ・オンであるため、ウォッチ１はたとえば現在時刻のディスプレイ中は待機状態にあるが、それでもユーザは、適切なタッチ感応キー１６に軽く触れることによって、および適切なタッチ感応キーを押して選択を有効にすることによって、任意の時点においてクロノメータを停止するまたは中間タイムを測定する可能性を有する。
【００５０】
ステップＳ３では、クロノメータがスイッチ・オンとなり、開始されてからの経過時間が表示される。ステップＳ３においては、ディスプレイされる新しいサブメニューが、「ストップ」キーを用いてタイム測定を停止するか「スプリット」キーを用いて中間タイムを測定するかの選択をユーザに対して提示するということが分かる。ユーザが指を「ストップ」キーに載せ、「ストップ」キーの位置にあるクリスタル８に圧力を加えることによって自分の選択を有効にする場合、ユーザはステップＳ４に進み、「ゼロ」キーを用いてクロノメータをゼロにリセットするか、または「スタート」キーを用いてクロノメータを再スタートさせるかという選択を行う。「スタート」キーを用いてクロノメータを再スタートさせる場合、これはステップＳ２に関して先に説明したのと同様の方法で達成される。ユーザは、題字「スタート」の上側に位置するタッチ感応キー１６に軽く触れてクロノメータ再スタート機能を選択し、その後、タイム測定機能を実際に再作動させるために時計１を押し下げなければならない。逆に、ユーザが「スプリット」キーに指を載せて時計１のクリスタル８に圧力を加えることによって自分の選択を有効にする場合、ユーザはステップＳ５に進み、測定された中間タイムがディスプレイされる。ユーザには、再び２つの選択肢が提示される。ユーザは、「スプリット」キーに軽く触れてクロノメータによって新しい中間タイムを記録するか、または「ストップ」キーに指を載せて先に説明されたステップＳ４に進むかのいずれかである。
【００５１】
このことから、これまでに述べられたことを読み取ると、ユーザは所定の電子機能を選択するおよび作動させるため、特定のケースに応じてキーボードの適切なタッチ感応キー１６に指を載せるだけでよい。もしくはユーザは前記機能を開始させるため、所望の機能を選択するためにタッチ感応キー１６に圧力をかけるだけではなく、時計にも圧力をかけなければならない。
【００５２】
本発明はこれまでに説明された実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神から離れることなく修正や変形を考慮することが可能であるということは、言うまでもない。特にひずみゲージ２２は、抵抗力センサが設けられる構造に機械的応力が働くと電気抵抗が変化するような抵抗力センサであっても構わない。またひずみゲージ２２は、加えられる圧力の相関関係としてコンデンサの静電容量値が変化することを特徴とする測定装置であっても構わない。さらに、誘導キー、超音波キー、または赤外線キーを用いた触感圧力によるその他のデータ入力システムを用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】キーボードのキーに関連するデータアイテムの入力を制御する基礎センサに各々関連する前記キーの配列方法を示す、本発明による時計の総合的な斜視図である。
【図２】図１に示される時計の断面図である。
【図３】キーボードのタッチ感応キーの構造をさらに詳細に示す、図２の円で囲まれたゾーンの拡大図である。
【図４】図１に示されるウォッチケースの裏蓋の斜視図である。
【図５】図１に示される時計のクリスタルを取り外した状態における斜視図である。
【図６】音声発生器として作動する圧電性トランスデューサを、プッシュボタン機能を実行するために使用することができるようにする回路の電気図である。
【図７】本発明による方法の実行例のフロー図である。
【符号の説明】
１時計、２ケース、４中間部、６裏蓋、８クリスタル、１０ディスプレイ、１４ベゼル。

Claims

少なくとも１つのデータアイテムのディスプレイ手段（１０）と、前記ディスプレイ手段（１０）を覆うクリスタル（８）を含む上部および前記ディスプレイ手段（１０）の下側に位置する裏蓋（６）によって境界が定められる下部から形成されるケース（２）とを含む時計（１）などの携帯物において、上記携帯物は、所望の電子機能を選択する少なくとも１つのタッチ感応キー（１６）を含む、時計機能などの少なくとも１つの電子機能を制御する制御手段と、指で前記キーに触れることによって作動されるタッチ感応キー（１６）を識別してこれから記号または演算を導き出す電子データ処理回路とを含み、上記制御手段が、所望の電子機能の選択を確認可能にする、および／または上記電子機能を作動可能にするようなひずみゲージ（２２）をさらに含み、その電子機能の確認および／または作動が当該携帯物に圧力を加えることによって達成され、この達成を通して上記ひずみゲージ（２２）が前記電子データ処理回路に適用される制御信号を生成することを特徴とし、さらに、聴覚信号を発して所望の機能が実際にスイッチ・オンになったことをユーザに表示することが可能な手段もまた含む携帯物。
前記所望の電子機能の確認および／または検証は、前記所望の電子機能の選択を可能にする特定のタッチ感応キー（１６）を押し下げることによって遂行されることを特徴とする請求項１に記載の携帯物。
前記ひずみゲージ（２２）は、上記ケース（２）にしっかりと接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯物。
前記ひずみゲージ（２２）は、上記ケース（２）の裏蓋（６）に接合されることを特徴とする請求項３に記載の携帯物。
前記ひずみゲージ（２２）は、機械的圧力が上記ケース（２）に働くと電圧を発生することが可能であるような圧電性センサ、抵抗性センサ、および容量性センサを包含するグループの中から選択され、力センサによって生成される電圧は、加えられる圧力に応じて論理信号を生成する第１電子回路に印加され、上記論理信号は前記電子データ処理回路に加えられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の携帯物。
前記ひずみゲージ（２２）は、上部および基部の２つの電極間に接合される圧電性セラミック材料で形成されることを特徴とする請求項５に記載の携帯物。
前記ひずみゲージ（２２）は、上記ケース（２）の裏蓋（６）が金属製である場合、上記裏蓋（６）に直接接合されるセラミック材料によって形成されることを特徴とする請求項５に記載の携帯物。
前記ひずみゲージ（２２）は、圧電性セラミック材料で形成され、かつ上記ケース（２）の裏蓋（６）に自身が接合される金属ディスクに接合されることを特徴とする請求項５に記載の携帯物。
前記ひずみゲージ（２２）が圧電性トランスデューサから形成される場合、前記第１電子回路は、機械的圧力が加えられて上記圧電性トランスデューサによって生成される電圧を増幅させ（４６）、かつこれを前記論理信号に変換する手段（４８）を含むことを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の携帯物。
前記圧電性トランスデューサを聴覚発生器に対する振動源として作動させるような第２電子回路をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の携帯物。
前記第１電子回路は、聴覚発生器として作動する際には上記圧電性トランスデューサによって生成される電気パルスをフィルタリングする手段（４４）を含み、この結果前記圧電性トランスデューサは、聴覚発生器としておよび上記携帯物に働く圧力を検出する手段として同時に使用可能であることを特徴とする請求項１０に記載の携帯物。
前記ひずみゲージ（２２）の触感圧力を介したデータ入力システムは、容量性キー、超音波キー、または赤外線キーを使用することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の携帯物。
前記タッチ感応キー（１６）の少なくとも一部は上記クリスタル（８）によって保持されることを特徴とする請求項１２に記載の携帯物。
前記タッチ感応キー（１６）は容量性タイプのものであり、その感応パッドは上記クリスタル（８）の下面に付着された透明電極（３６）によって形成されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の携帯物。
前記感応パッドは、上記クリスタル（８）の大部分にわたって広がる行および列を形成するマトリックスの形で構成されることを特徴とする請求項１４に記載の携帯物。
前記透明電極（３６）は、上記クリスタル（８）の周縁上に位置する複数の接点パッド（３７）と、上記クリスタル（８）の下面から印刷回路基板（２０）の上面まで電気接点を伝える２つのコネクタ（３８）とを介して前記電子データ処理回路に電気的に接続されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の携帯物。
前記コネクタ（３８）は、各々たとえばエラストマーでできた垂直な伝導性絶縁ストリップから形成されることを特徴とする請求項１６に記載の携帯物。
誘導による再充電が可能であるアキュムレータ（２４）によって動力が供給されることを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載の携帯物。
時間関連データまたはその他のデータに対するディスプレイ手段（１０）を含むことを特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載の携帯物。
前記ディスプレイ手段（１０）はマトリックス型液晶ディスプレイセルから成ることを特徴とする請求項１９に記載の携帯物。
前記ディスプレイ手段（１０）は、種々のタイプの情報またはデータをディスプレイすることが可能な液晶ディスプレイセルによって形成されるダイヤル上を移動する時針、分針、および秒針を含むアナログ時間ディスプレイ手段から成ることを特徴とする請求項１９に記載の携帯物。
前述のクレームのいずれかによる携帯物の時計機能などの少なくとも１つの電子機能を制御する方法であって、前記機能に関連するタッチ感応キーに指をあてることによって所望の電子機能を選択するステップを含み、上記携帯物に機械的応力を働かせて前記機能の選択を確認し、および／または前記機能を作動させ、ならびに聴覚信号を生成して上記所望の機能が実際にスイッチ・オンになったことをユーザに表示するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
前記所望の電子機能を確認するおよび／または作動させることを目的とする応力は、上記聴覚信号が生成されるのと同時に働かせることが可能であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
前記選択の確認、および／または前記所望の電子機能の作動は、前記所望の電子機能を選択可能にした特定のタッチ感応キー（１６）の真上に機械的応力を働かせることによって行われることを特徴とする請求項２２または２３に記載の方法。
前記携帯物がタイム測定モードにある場合、前記携帯物はその他のデータをディスプレイする待機モードに設定されるが、それでもユーザは適切なタッチ感応キー（１６）に軽く触れることによって、および上記適切なタッチ感応キー（１６）を押して選択を検証することによって、任意の時点においてタイム測定を停止する、または中間タイムを測定する可能性を保持することを特徴とする請求項２２から２４に記載の方法。