JP5008196B2 - 所定の場所の方向を指示する機能を有する電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、電子時計に関し、特に少なくとも２本の指針を用いて時間表示を行いながら所定の場所（例：メッカ）の方向を示すことができる電子時計に関する。この電子時計は、時計に組み込まれた電子コンパス（電子羅針盤）の地磁気センサを有する。この電子時計は、マイクロコントローラ処理ユニットを有し、地磁気センサにより供給される方向信号に基づいて磁北を計算する。時計の指針を駆動する手段は、マイクロコントローラ処理ユニットにより制御され、指針を時間モード、方向モード、コンパス（羅指針盤）モードから選択されたモードに配置する。時計の手動制御部材がこの処理ユニットの操作を制御する。

上記の種類の電子時計のいくつかの変形例が従来既に提案されており、特に、所定の場所に関する情報あるいは他の種類の情報を提供する電子時計が公知である。例えば、所定の場所（例：メッカ）の方向に関連する情報を提供することは公知である。こうするために、時計のユーザがいる地理上の場所を時計内で選択するあるいはプログラムする。コンパス（羅針盤）が時計内に配置され、磁北あるいは地理上の北（以下北極点と称する）を示すことができる。これにより時計は、例えばメッカの方向を少なくとも１本の指針を用いて提供する。

欧州特許第０７１３１６２号明細書 欧州特許第１７０１２２９号明細書 欧州特許第０７２１１５５号明細書 スイス特許第６３２８９４号明細書 欧州特許第０５６９８６８号明細書 欧州特許第１４３５６３３号明細書

特許文献１は、電子コンパスに適合した電子時計を開示する。このコンパスは、フレームの軸心に回転自由に搭載される永久磁石と、この永久磁石により生成される磁界を検出する第１と第２のセンサとから構成される。これら２個のセンサは、第１と第２の検出信号を電子処理ユニットに提供し、この電子処理ユニットが磁北に対応する地磁軸の方向を計算する。この電子処理ユニットは、指針を駆動する電気モータを制御し、時間表示指針で所定の場所（例：メッカ）の方向を指示する。

コンパス（羅針盤）モードにおいては、これは時計の複数の手動制御部材の内の１つを動作させることにより選択されるが、磁北の方向は、少なくとも１本の指針により連続的に示される。時計のユーザがいる地理上の場所に対する北の方向の修正（地磁気の偏角）は、ユーザによりデータ記憶ユニット内にプログラムされ、修正された時計地理上の北を計算する。

時計のユーザがいる場所を設定するモードにおいては、分針が最初に第１の回転方向に移動して、磁気方位を時計の装着者のいる場所に応じて選択する。時計の装着者の地磁気偏角がその後導入されて、磁気方位を地理上の方位に制御部材を用いて変換する。分針が第２方向に回転すると、分針は、都市、地域、国あるいは角度表示を選択し、これがＬＣＤスクリーンに表示される。

特許文献２は、特許文献１と類似のタイプの羅指針盤機能を具備する電子時計を開示する。第３の指針が所定の場所（例：メッカ）の方向を示すが、他の２本の指針は、磁北または地理上の北（北極点）の方向を示すだけである。

公知の電子時計において、例えば上記した電子時計でメッカの方向、磁北、北極点の方向を指針で示す手段と電子コンパスとを有する時計においては、多くのプログラムや選択操作が必要である。電子時計のユーザにとって、全ての必要なプログラムあるいは選択操作を記憶することは困難であり、これが欠点となる。さらに、時間モード、方向モード、コンパスモードの間で選択されたモードを指針が実際に表示する際に混乱が発生することがある。

本発明の目的は、時間が指針により表示され、指針が方向パラメータを選択し、設定する手段を有し、指針による表示が選択されたモードを明確に区別し、操作のし易い時計を提供し、上記の従来技術の欠点を解決することである。

本発明は、請求項１に規定した特徴を有する電子時計に関する。

本発明の電子時計の好ましい実施例は、請求項２−５に開示されている。

本発明の電子時計の利点は、方向モード又はコンパスモードに時間モードから移行することが１個の手動制御部材を用いて簡単に行える点である。所定の場所の方向パラメータを時計のユーザがいる場所に応じて設定することは、方向モードにある同一の手動制御部材により行える。かくして、時計の指針を用いて選択された方向モードにおいて所定の場所（例：メッカ）の方向と、選択されたコンパスモードにおいて磁北と北極点とを指示できる。

手動制御部材が電子ステム・クラウンの場合には、時間モードから方向モードへさらにコンパスモードに移行することは非常に簡単である。ステム・クラウンに短時間最初に力を加えることにより、ステムは静止位置から不安定な選択位置にスプリング手段に抗して移動する。これにより、例えば時間モードから方向モードが選択される。第１の押圧の後、所定の時間内にステム・クラウンに短時間に第２の力を加えることにより、コンパスモードが方向モードから選択される。所定の時間内にステム・クラウンへ力を加えない（放置しておく）と、時間モードが再び選択される（これはプロセスユニットの記憶手段により予めプログラムされ記憶される）。このタイムアウトは例えば３０秒で、この時間は複雑な動作なく容易に変更できる。

好ましくは、指針は、選択された方向モードでは重なり合った位置にあり、選択されたコンパスモードにおいては２本の指針が軸を中心に反対方向を向いて１本になっている。プロセスユニットのマイクロコントローラは、制御部材にかかる１回あるいは２回の押圧に基づいて、指針を駆動するモータ手段を制御して、指針を重なり合った位置あるいは反対方向に向いた位置に配置する。かくして選択された各モードは、極めて分かりやすく、配置された指針の種類に応じて、どのモードが選択されたかを知ることができる。

ステム・クラウンに最初に力を加えて選択された方向モードにおいては、方向パラメータが、前記ステムを安定した設定位置に引くことにより設定できる。この安定した位置においては、２本の重なり合った指針は、方向パラメータに対応する時計の文字板又は時計のベゼル上にマークが設定されている場合、ステム・クラウンを一方向あるいは反対方向に回転させることにより、回転できる。好ましくは、ベゼルは０°から３６０°の角度表示を有する。この角度表示は、時計の１２時の位置からベゼルの円周全体にわたって右回り刻まれる。指針をある角度表示に合わせることにより、ユーザがいる場所からの所定の場所（例：メッカ）に対する地理学上の方位が設定される。クラウンを静止位置に押し込むことにより、地理学上の方位を記憶し、重なり合った指針が所定の場所（例：メッカ）の方向を示す。

好ましくは、ユーザがパラメータを容易に設定できるようにするため、世界の複数の場所（都市、国）に対応する複数の地理学上の方位が、腕時計のバンドの裏（時計の美観を損なわないようにするため）にあるいはクレジットカード型のカードに記載されている。電子時計は、文字板上に時間表示以外の表示を有していないので、時計の美観は維持され、ユーザは、所定の場所（例：メッカ）の方向をいつでも探し当てることができる。

本発明を具体化する構成は、当業者に公知であり、本発明の電子時計の全ての構成部品は、簡単な方法で配置できるため、図３にブロック図で示す。少なくとも２本の指針により時間を表示するこの種の電子時計は、文字板の中央の軸心上に従来配置され、方向表示機能用の電子コンパス（電子羅指針盤）を搭載する。

図１において、電子時計１の様々なモードＡ（時間モード），Ｂ（方向モード），Ｃ（コンパス・モード）と、方向パラメータを設定するモード（Ｂ’）にある電子時計が示されている。電子時計１は、時計ケース内の文字板５の下に電子式の時間基準回路と、磁北（magnetic North）を決定する電子コンパス（図示せず）とを有する。この電子コンパスは、少なくとも１つの地磁気センサ（terrestrial magnetic field sensor）を有し、北の方向を計算するマイクロコントローラのプロセッサユニット用に検出信号を提供する。この電子コンパスは、特許文献１，２に開示されたものである。電子コンパスは、フレーム内に回転可能に搭載された永久磁石とこの永久磁石の周囲に配置される磁気センサとを具備する。この磁気センサは、ホール素子（Hall probe）であり、地磁気に応じて方向を変える磁石からの磁界をピックアップする。電子コンパスは、互いに直交して配置される２個の磁気誘導性センサ（magneto-inductive sensor）から形成することもできる。時計のユーザがいる場所に応じた修正機構が、北極点（geographical North）を決定するために、時計のメモリ手段内に収納される。

図１のＡでは電子時計は時間モードにある。時針３と分針２が、従来の時間表示が記載された文字板５の上方で時間を表示する。電子時計１は、時計の一側に配置された手動制御部材４を有する。この手動制御部材４は、回転電子ステム・クラウンであり、特許文献４，５，６に開示されたのと類似する。手動制御部材４は、時計のユーザにより復帰スプリング手段に抗して不安定な選択位置に押し込まれ、その後何もしないと自動的に静止位置に戻る。この手動制御部材４は、少なくとも１つの安定状態にあるパラメータ（例えば方向パラメータ）設定位置に押し込むことができる。

ベゼル６が、文字板５と時計のガラスとを包囲する。このベゼル６上に０°から３６０°の角度表示が、ベゼル６の周囲全体に時計の１２時の位置から始まって右回りに示される。この角度表示は、ベゼル６上で腕時計の装着者が読みやすい方向に向けられている。これらの角度表示は、方向モードで用いられ、方向パラメータを設定するのを容易にしている。

電子時計１は、静止位置にある手動制御部材４に対し何もしない場合には、時間モード（Ａ）であり、指針２，３により時間が示される。短時間の力（Ｐ１）を手動制御部材４にかけて選択位置にもっていくと、方向モード（Ｂ）が選択される。ここで「短時間の力」とは、手動制御部材４に力を約１秒間かけることを意味する。プログラムされた時間間隔（タイムアウト）の間、例えば３０秒程度の間、手動制御部材４へ更なる短時間の力がかからない場合には、指針は自動的に時間モードに戻る。

方向モード（Ｂ）において、指針２，３は、重なり合った位置に配置され、電子コンパスによりピックアップされた磁北あるいは計算された北極点に基づいて、所定の場所の方向を示す。この所定の場所とは好ましくはメッカである。２本の指針により示される所定の場所の方向は、時計の装着者がいる場所のパラメータに依存する。マイクロコントローラの処理ユニットが、時計のある場所から、所定の場所（例：メッカ）とコンパス・センサにより決定される磁北あるいは計算された北極点との間の角度を決定する。この選択された方向モードにおいては、時計の使用者例えばイスラム教徒は、重なり合った指針の方向を向いて所定の時間祈りを捧げる。

短時間の力（Ｐ１）を手動制御部材４にかけて方向モードが選択されると、時計の装着者がいる場所に基づいて方向パラメータを設定できる。こうするために、短時間の力（Ｐ１）をかけた直後に、手動制御部材４は、Ｂ’に示すように安定した設定位置Ｔに引き出される。この設定位置において、電子時計は、設定された方向パラメータが制御部材を静止位置に引き戻した後有効にされるまで、設定モードにある。

設定位置において、重なり合った指針２，３は、角度αだけステム・クラウン（手動制御部材）４を両方向に回転できる。この指針２，３は、時計のベゼル６に示された角度表示に向かい合う。この角度表示は、設定すべき方向パラメータに対応する。この方向パラメータは、時計の装着者がいる場所の関数である。こうすることにより、指針が所定の場所（例：メッカ）を指すことができる。

時計の装着者がいる場所から、北極点と所定の場所（例：メッカ）との間の角度設定を容易にするために、世界の複数個の場所に対応する複数個の角度基準が、時計のバンドの裏又は表に記載されるか、あるいは電子時計１に付属するクレジットカード型のカードに記載される。角度基準のリストは、インターネットのwww.gibla.com.orgに示されている。指針２，３は、かくしてユーザのいる場所に対する基準に対応する角度表示の方向を向いて動く。上記したように、手動制御部材４を静止位置に置くことにより、指針により設定された方向パラメータを有効にする。これにより重なり合った指針が方向モードにおける所定の場所（例：メッカ）の方向を示す。所定のタイムアウト後、静止位置にある手動制御部材４に何もしないと、時計は、時計モードに自動的に戻り、指針が時間を表示する。

コンパスモード（Ｃ）に移行するために、短時間の力を２回（Ｐ１、Ｐ２）かける。すると、時間モード（Ａ）から、方向モード（Ｂ）を飛び越えて、コンパスモード（Ｃ）に移る。２回目の短時間の力（Ｐ２）が、１回目の短時間の力（Ｐ１）をかけた後、所定のタイムアウトよりも若干短い期間の後、かけられると、指針は、所定の場所（例：メッカ）の方向を表示し、その後磁北または北極点の方向を表示する。このコンパスモードにおいて、指針２，３は、従来の機械的コンパスの大きな指針と同様に、互いに反対方向を向いて配置される。

手動制御部材４に何もしないと所定のタイムアウト後に静止位置に戻る。すると指針２，３は、自動的に時間モードで時間を表すようリセットされる。この３個のモード（Ａ，Ｂ，Ｃ）において、指針は、その１つが電子時計がどのモードにあるかを示すよう配置される。別の構成として（上記の実施例とは逆に）、２本の指針は、方向モードにおいて反対方向を向いて一直線になり、コンパスモードにおいて重なり合うようにすることもできる。方向モードとコンパスモードと順も、変更可能である。

図２に本発明の電子時計１の様々な構成部品を示す。電子時計１は、電子コンパス１０を有する。この電子コンパス１０は、地磁気センサを有し、検出信号を供給する。地磁気センサからの検出信号は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１でデジタル信号に変換され、処理ユニット１３のマイクロコントローラ１５に供給され、磁北の方向を計算する。

電子コンパス１０が２個の磁気誘導性センサ（magneto-inductive sensor）から形成されている場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータは必要ない。その理由は、コントローラが、これらのセンサにより測定された値を直接解釈できるからである。

処理ユニットの記憶手段１４、例えば非揮発性メモリ（ＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭ）１４ａに記録された修正データに応じて、マイクロコントローラ１５は、公知の方法（時計のある場所に依存する方法）で北極点を計算する。所定の場所（例：メッカ）の緯度と経度は、非揮発性メモリ１４ａ内に登録されている。記憶手段１４は、揮発性メモリ１４ｂも有する。この中に設定データがユーザにより入力され記憶される。方向設定パラメータも揮発性メモリ１４ｂ内に記憶される。

マイクロコントローラ１５は、時間ベースに関連するあるモジュールを有し、時計の文字板上で指針２，３による時間表示を制御する。水晶振動子に接続された発振器がマイクロコントローラ１５の一部を形成して時計の様々な操作をクロッキング処理（時間制御）をする。この発振周波数は従来と同様３２，７６８Ｈｚである。

マイクロコントローラ１５は、指針を駆動する電動手段１６を制御する機能を有する。これは特許文献１に示されるよう形成される。第１モータは時針３用で、第２モータは分針２用である。マイクロコントローラ１５は、あらゆる時間において指針２，３の位置を知っている。マイクロコントローラ１５は、電動手段１６を手動制御部材４の活性化の状態に応じて制御し、指針２，３をコンパスモード又は方向モードに配置する。

電子時計１が十分なメモリと適宜の計算アルゴリズムを有している場合には、データは、イスラム教徒がいる正確な場所に応じてイスラム教徒に祈りの時間も提供できるようにするために、電子時計は日付を表示する。祈りの時間は、日ごとに、例えば地理的な場所、日の出、日没に応じて変わるからである。祈りの時間を示すアラームも具備することができ、これもまた同じ手動制御部材４で設定できる。

方向パラメータの設定は、方向モードにある重なり合った指針を変更すべき指示され記憶された地理的領域に対応する文字板上の分表示の番号上に合わせることにより、行うこともできる。処理ユニットのカウンタは、重なり合った指針の１回あるいは複数回の回転をカウントして、記憶された地理的な場所（都市、国）を６０個以上覚えさせることができる。イスラム教徒が祈りを行う時間に関しては、ある程度の正確さが必要であるが、時計のユーザのいる場所に応じて切り替えとプログラミングの操作は、この時計のユーザは１個の手動制御部材を用いて簡単に行える。電子時計は、ＬＣＤの表示スクリーンを有し、世界の場所（例えば都市）を、設定位置にあるステム・クラウンを回転することにより、表示できる。

上記の説明は本発明の一実施例であり、所定の場所（例：メッカ）の方向を表示する機能を有する電子時計の様々な変形例は、本明細書を参照することより、当業者に容易に想到できる。本発明の電子時計は、スポーツ例えばオリエンテーリングにも使用できる。時計の中間部品に回転可能に搭載される電子ベゼルあるいは時計のガラス板の下の容量性の接触キーを制御部材として用いることもできる。指針は、所定接触キーにフィンガを接触させることにより文字板あるいはベゼルの方向パラメータ設定位置の所定のマークに対向して動かすこともできる。都市のマークも方向パラメータの設定用の文字板と／またはベゼル上に付けることができる。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。

様々な選択されたモード（Ａ：時間モード、Ｂ：方向モード、Ｃ：コンパス・モード）と、選択された方向モード（Ｂ）において方向パラメータを設定するモード（Ｂ’）にある電子時計を表す図。 本発明の電子時計の構成要素を表すブロック図。

符号の説明

１ 電子時計
２ 分針
３ 時針
４ 手動制御部材
５ 文字板
６ ベゼル
１０ 電子コンパス
１１ ＡＣ／ＤＣコンバータ
１３ 処理ユニット
１４ 記憶手段
１４ａ 非揮発性メモリ
１４ｂ 揮発性メモリ
１５ マイクロコントローラ
１６ 電動手段

Claims (5)

1. 少なくとも２本の指針（２，３）により時間表示を行う電子時計（１）において、
   （Ａ） 時計のケース内に配置される電子コンパス（１０）の地磁気センサと、
   （Ｂ） 前記地磁気センサにより供給される方向信号に基づいて、北の方向を計算するマイクロコントローラ（１５）を有する処理ユニット（１３）と、
   （Ｃ） 指針を時間モード、方向モード、コンパスモードのいずれかのモードに配置するために前記処理ユニット（１３）により制御される指針を駆動する手段（１６）と、
   （Ｄ） 前記マイクロコントローラ（１５）に接続される手動制御部材（４）と
   を有し、
   前記手動制御部材（４）は、選択位置（Ｐ１，Ｐ２）又は設定位置（Ｔ）に手動で活性化され、
   前記選択位置（Ｐ１，Ｐ２）においては、時間モードから方向モードへまたはコンパスモードへ移行可能であり、
   前記設定位置（Ｔ）においては、前記手動制御部材（４）は、選択された方向モードで、２本の指針（２，３）の少なくとも一方により、時計が置かれている地理的な場所に応じて、所定の場所の方向パラメータを設定可能であり、
   前記方向モードにおいては、所定の場所（例：メッカ）の方向を示すために、２本の指針は、重なり合った配置にあるか対向して一直線の配置にあり、
   前記コンパスモードにおいては、北の方向を示すために、２本の指針は、方向モードとは逆の配置、即ち対向して一直線の配置にあるか重なり合った配置にある
   ことを特徴とする電子時計。
2. 前記手動制御部材（４）は、電子ステム・クラウンであり、
   前記電子ステム・クラウンは、静止位置から不安定な選択位置に、スプリング手段に抗して押され、前記静止位置から安定した設定位置に引き出され、
   ２本の重なり合った指針（２，３）を、前記電子ステム・クラウンを回転させることにより、選択された方向モードで、設定すべき方向パラメータに対応する文字板（５）またはベゼル（６）上のマークに合わせる
   ことを特徴とする請求項１記載の電子時計。
3. ベゼル（６）をさらに有し、
   前記ベゼル（６）の上に、０°から３６０°の角度表示が、前記ベゼル（６）の周囲全体に渡って、１２時の位置から右回り表示される
   ことを特徴とする請求項２記載の電子時計。
4. マイクロコントローラ（１５）を具備する処理ユニット（１３）は、
   （Ｘ） 前記手動制御部材（４）が最初に押された（Ｐ１）時に、方向モードが選択され、２本の重なり合った指針（２，３）で所定の場所の方向を示し、
   （Ｙ） 前記手動制御部材（４）が所定の時間内に２度目に押された（Ｐ２）時に、コンパスモードが選択され、対向して一直線に配置された２本の指針（２，３）で北の方向が示され、
   （Ｚ） 所定の時間経過後前記手動制御部材（４）に対し何もしない時に、時間モードが選択される
   ようプログラムされている
   ことを特徴とする請求項２あるいは３記載の電子時計。
5. 複数の地理的場所が示されるリストバンドをさらに有し、
   前記複数の場所は、前記所定の場所に対し地理的方位を指定する番号を有し、
   前記地理的方位は、方向モードにおいて設定すべき方向パラメータである
   ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の電子時計。

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