JP6951533B2 - 複数の機械式計時器のムーブメントのための測定システム - Google Patents

Description

本発明は、手巻きまたは自動巻きの機械式腕時計の分野に関し、より詳細には、このタイプの腕時計の機械式のムーブメントを試験するためのシステムに関する。

試験は、作動の規則性や、機械式腕時計のムーブメントに特徴的な他のパラメータを決定するためによく知られている。使用される測定は、ムーブメントの機械式発振器によって生成されるインパルスの光学および／または音響測定で構成される。これまでに知られている音響測定では、高価なマイクロフォンを使用することが多いため、この解決策の費用効果はあまり高くない。さらに、これらのマイクロフォンによって検出された音響信号の相互妨害のため、互いに近接した複数のマイクロフォンによって複数のムーブメントを測定することは困難である。しかしながら、光学測定が開発されたものの、これらの方法を実施するために必要な機器は比較的複雑で、高価でもある。

本発明は、前述した問題に対する解決策を提供することを目的とする。この目的は、添付の特許請求の範囲にしたがう測定ケース、測定システム、および方法によって達成される。

本発明は、巻き上げ状態で複数の機械式腕時計のムーブメントを受け入れるように構成されたケースに関し、各ムーブメントは、所定の向きにしたがってムーブメントを受け入れ、保持するように構成されたコンパートメントの内部に収容される。この位置において、ムーブメントの巻き上げボタンは、ケースの内部に取り付けられたそれぞれのマイクロフォンに面して配置される。マイクロフォンは、検出されたノイズをキャンセルまたは減衰させるように構成されているため、ムーブメントのおのおのの音響測定は、隣接するムーブメントによって生成されるノイズによって本質的に妨げられない。

本発明はさらに、ケースに設置された複数の機械式のムーブメントを試験するための方法、および、ケースを含む試験システムに関する。この方法によれば、ムーブメントは、たとえば、連続的かつ逐次的な測定期間の複数のサイクルによって測定される。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して非限定的な例として提供される、好ましい実施形態の以下の説明を読むと明らかになるであろう。

以下、添付の図面を使用して、本発明をより詳細に説明するが、これは決して限定的ではない例として与えられる。

本発明の１つの実施形態にしたがって、機械式腕時計の複数のムーブメントを測定するためのケースの分解図である。 組み立てられた状態の図１のケースの断面図である。 好ましい実施形態にしたがって、ケースにおいて使用することができるＰＣＢの図である。 本発明の方法にしたがって実行される測定シーケンスの図である。 本発明にしたがってケースに設置されたマイクロフォンの１つにより測定された信号の図である。 本発明の１つの実施形態にしたがって、ケースのＰＣＢに取り付けられたコンポーネントの図である。

図１に示すケース１は、中央部３、トップカバー２、およびボトムカバー４を備えている。中央部３は、たとえば、それぞれの腕時計のムーブメント１０を受け入れるように構成された１０個のコンパートメントのような、複数のコンパートメント５を備える。図示される実施形態では、ムーブメントは、ムーブメントを保護および取り扱うための手段として、それ自体周知のプラスチック容器に取り付けられている。コンテナがムーブメントを取り囲み、ムーブメントの巻き上げボタンを解放する。好ましくは、コンパートメント５は、コンテナまたは腕時計ヘッド（ムーブメントはあるが、ブレスレットはない腕時計ケース）で、ムーブメントを受け入れるようなサイズである。ムーブメント１０は、ムーブメントの巻き上げボタン８が下を向いた状態で、所定の向きでコンパートメントの内部に収容されている。これは、組み立てられたケース１の垂直断面図を示す図２において見られる。

ケース１の中央部３は、コンパートメント５の下に取り付けられたＰＣＢ６（その基板が合成材料で作られたプリント回路基板）をさらに備える。ＰＣＢ６にはマイクロフォン７が設けられ、マイクロフォン７は各コンパートメント５の下に配置される。マイクロフォン７は、マイクロフォン７によって検出された音響ノイズを表す電気信号を送るために、ＰＣＢの導電性トラック（図示せず）に接続される。各マイクロフォン７は、コンパートメント５の機能として配置され、コンパートメント５の内部に収容されたムーブメント１０の巻き上げボタン８は、その専用マイクロフォン７に面する。

マイクロフォン７は、それぞれのムーブメント１０の機械式発振器によって生成されるノイズを記録するように構成される。それ自体が既知の方式で、これらのノイズは、しばしば「ティック」および「トック」と呼ばれる、異なる特性の２つのタイプのインパルスの交互のシーケンスで構成される。このインパルスを分析することで、作動状態やビートなど、ムーブメントの動作を特徴付けるパラメータを測定できる。

好ましくは、マイクロフォン７は、圧電素子を備えた接触マイクロフォンである。したがって、「ティック」および「トック」のインパルスを正しく記録するには、ムーブメントの巻き上げボタン８を、マイクロフォン７の圧電素子と、または圧電素子が固定されている接触部品と、物理的に接触して取り付ける必要がある。

ケース１の中央部３は、ＰＣＢに取り付けられたコンポーネントのための電源として機能するバッテリ１２、好ましくは充電式バッテリを受け入れるように構成された中央コンパートメント１１をさらに備える。バッテリの代わりに、主電源に接続できる従来式の電源を使用できる。

本発明によれば、ケース１は、マイクロフォン７の１つによって記録された音響測定が、問題のマイクロフォンに面するコンパートメントに収容されたムーブメント以外のムーブメントのインパルス（ティックおよびトック）によって本質的に妨げられないように構成される。この目的のために、マイクロフォン７は、測定されたノイズをキャンセルして、このノイズがケース１の内部に伝播するのを防ぐ手段が設けられる。好ましい実施形態によれば、マイクロフォンは、圧電素子と、ＰＣＢの材料に配列された螺旋形状のノイズキャンセル構造とを備える接触マイクロフォンであり、圧電素子は、螺旋形状の構造に固定される。図３は、圧電素子がなく、他のコンポーネントや、ＰＣＢ上に後で生成される導電性トラックもない、このタイプのＰＣＢを示している。螺旋形状の構造１５は、中央の穴１７の周囲のＰＣＢ材料から、３つの湾曲部１６を切り取ることによって得られる。好ましくは、穴１７の直径は、圧電素子の直径に相当し、圧電素子は、穴１７の内部に固定して取り付けられ、ＰＣＢの導電性トラックに接続される。螺旋１５は、圧電素子をＰＣＢ６の均一な表面（この均一な表面は、螺旋形状の構造１５の外部の表面である）から分離することによって、音をキャンセルまたは減衰させる。このタイプのマイクロフォンの利点は、複数のムーブメントの測定を互いに独立して実行しつつ、低コストで製造できることである。他のノイズキャンセル構造も可能である。一般に、ノイズキャンセル構造は、圧電素子と基板またはカードの均一な部分との間に機械的なノイズキャンセルリンクを確立する。たとえば、使用可能な別の構造は、圧電素子とＰＣＢにおける穴の縁との間に取り付けられた膜であり、穴の直径は圧電素子の直径よりも大きい。

また、ケース１は、試験環境に設置された場合に、マイクロフォン７をケース１の外部から発生するノイズから遮断するように構成される。ケースの外部からのノイズに対するマイクロフォン７の遮断は、ケース自体の適切な構造によって、特にケース１に使用される材料を賢明に選択することによって得られる。２つの厚いカバー２、４からなる図に表される構造は、ムーブメントを含む中央部３の何れかの側に取り付けられ、これによって、ＥＰＰ（発泡ポリプロピレン）発泡体が、外部ノイズからの遮断を確保できるように、パーツ２、３、４は、遮音材料で作られる。

本発明はさらに、マイクロフォン７によって生成された信号に基づいて、ケース１に設置されたムーブメント１０を試験するための方法に関する。この方法は、一定の間隔で、約７２時間に等しい場合があるムーブメントのパワーリザーブの一部またはすべての間に、ムーブメント１０の動作を特徴付けるいくつかのパラメータの値を記録することを含む。この方法は、図４の図によって示され、この図は、これによって、ケース１が、たとえば、試験される１０個のムーブメント１０を含む場合を示す。本方法の代替実施形態によれば、連続的な信号取得および処理期間のシーケンスを実行することができ、これらの期間は、ケースの内部に設置されたムーブメントの連続的なシーケンスに対応する。言い換えれば、第１の期間Ｐ１中に、（第１のムーブメントを測定する）第１のマイクロフォンによって生成された信号が取得される。第２の期間Ｐ２中に、第２のマイクロフォンによって生成された信号が取得され、このようにして、第１０のマイクロフォンによって生成された信号までが取得される。期間Ｐ１からＰ１０は、継続的に互いの後に発生し、各期間は同じ持続時間、たとえば１０秒または数十秒を有する。１０個のムーブメントのシーケンスの終了時に、シーケンスは、第１のムーブメントから始まる。このサイクルは、最大でムーブメントのパワーリザーブが終了するまで、一定時間、継続的に繰り返される。

また、ムーブメントを順次測定することは、ダイアフォニと消耗とを最小限に抑えるバージョンであることに留意されたい。しかしながら、ケースを作るために使用される材料の品質、外部環境、および測定とアルゴリズムとの信頼性に応じて、１つの測定期間中に、２つ以上のムーブメントの同時取得を行うことは十分可能である。たとえば、互いに反対側に配置された２つのムーブメントに対して、または第１の測定期間中に２つおきの１つのムーブメントに対して、および、第２の測定期間中に残りの５０％のムーブメントに対してさえも、異なる測定が行われる。ローリング測定もまた、各ムーブメント間で実行できる。このシナリオでは、第１のムーブメントの取得が自動的に開始され、その後、一定時間後に、第１のムーブメントの測定が続行されるが、次のムーブメントの測定が開始され、その後、測定時間が経過すると、第１のムーブメントの測定が停止し、測定は第２のムーブメントのみで継続し、その後、第３のムーブメントの測定が開始するという具合である。

図５は、期間ＰＸの１つの間に、マイクロフォン７の１つにより測定された信号の概略図を示す。「ティック」および「トック」のインパルスが表示される。それ自体が既知の方式で、各インパルスは、ムーブメントの内部の脱進機を特徴付ける現象にリンクされたピークのシーケンスで構成される。先行技術でもよく知られているように、インパルスを分析することで、「ティック」および「トック」の周波数、作動状態（基準振動に対するムーブメントのゲインまたはロス）、ビート（ティックとトックの周波数間のオフセット）、ムーブメントの振幅（平衡の位置とテンプの戻り点との間の角度）、脱進機のタイプ（スイス式レバー脱進機または同軸脱進機）のように、ムーブメントの動作を特徴付ける多数のデジタルパラメータの値を計算できる。本発明の方法によれば、これらのパラメータの１つまたは複数の値は、ケースの内部に設置されたムーブメント１０のおのおのについて、期間ＰＸの終了時に記録される。図４に示される実施形態によれば、この方式で、上記で識別された５つのパラメータ（周波数、作動状態など）のような５つの値Ｖ１からＶ５が記録される。これら値は、期間ＰＸの終了時に瞬時に識別できる。特定のパラメータについては、期間全体で検出された信号に基づいてこれらの値を計算することもできる。たとえば、図５に示すように、周波数は、同じタイプ（ティックまたはトック）の２つのインパルス間の時間に基づいて決定される瞬時周波数ｆ_tickおよびｆ_tockの平均

および

として計算できる。

図５にも示される方法の１つの特定の実施形態は、期間ＰＸの全期間にわたってマイクロフォン７によって検出された「ティック」インパルスの合計１８および「トック」インパルスの合計１９に基づいて、ムーブメントの振幅の値を計算することを含む。インパルスの合計により、各インパルスの一部を形成する個々のピークをより良く識別できるようになり、したがって、ムーブメントの振幅の計算の精度が向上することがわかる。

好ましい実施形態によれば、ケース１には、スクリーンのように、ケース１の外部で結果を通信する手段に加えて、図４および図５に示される図にしたがって信号を処理する手段、およびパラメータ値を記録する手段が設けられる。ケースには、温度、湿度、加速度、および磁場など、ケースの内部の状態を測定するための多数のセンサをさらに設けることができる。少なくともいくつかのセンサは、プリント回路基板に取り付けられ、ＰＣＢの一部を形成する。

図６は、好ましい実施形態にしたがってケース１に適用可能なＰＣＢの図の一例を示す。巻き上げボタン８およびマイクロフォン７が示されている。マイクロフォン７によって生成された信号は、増幅ステージ２１を介して、第１の処理ユニット２２へ達する。第１の処理ユニット２２は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３１と、試験される機械式の各ムーブメントからの信号を受け取るために、各マイクロフォンの入力側に接続された（好ましくは、ＴＣＸＯ−温度補償水晶発振器タイプの）正確な発振器２４によって計時されるマイクロプロセッサ３２またはダンプと、メモリ２３とを含む。発振器２４は、ムーブメントの作動が判定される基準周波数を提供する。本発明の方法は、処理ユニット２２において実施される。言い換えれば、処理ユニット２２のプロセッサ３２は、ムーブメントから信号を連続的に取得し、ケースに設置されたすべてのムーブメントについて、各測定期間ＰＸの終了時に値を計算し、これらの値をメモリ２３に記録するようにプログラムされている。第１の処理ユニット２２は、メモリ２６およびマイクロプロセッサ３３を備える第２の処理ユニット２５に接続されている。第２のユニット２５は、ＰＣＢに取り付けられた他のいくつかのコンポーネントである、バッテリに接続された電力管理ユニット３０、ケース１の内部の他のセンサによって測定されたデータ（温度、湿度、または他のデータ）を受け取るセンサユニット２７、ユーザインターフェース２８（好ましくはスクリーン）、および、ワイヤレスデジタルネットワークを介してケースに接続されているサーバなど、ケースの外部のデバイスへの測定値の通信を管理する通信ユニット２９に接続されている。代替実施形態によれば、本発明の方法を実施するＡＤＣ、メモリ、および単一のマイクロプロセッサをグループ化する単一の処理ユニットが提供され、単一の処理ユニットは、ＰＣＢの他のコンポーネントにさらに接続される。

好ましい実施形態によれば、特定のコンポーネントは、不連続モードで動作し、データがケース１の外部に送られたときに、間隔を置いて起動される。この動作モードは、電力消費を最小限に抑える。

ケース１自体は、マイクロフォンからの信号を処理するための手段を備えていない場合があると考えることができる。これにより、ケース１と、ケースに接続されたコンピュータとを備える試験システムの一部を形成するように構成される。したがって、本発明の方法は、マイクロフォン７によって生成された信号を処理して、各測定期間ＰＸの終了時に値を取得および記録する電気的および／またはマイクロエレクトロニクスのコンポーネントのセットの形態でコンピュータにおいて実施される。

１ ケース
２ トップカバー
３ 中央部
４ ボトムカバー
５ コンパートメント
６ プリント回路基板
７ マイクロフォン
８ 巻き上げボタン
１０ ムーブメント
１１ 中央コンパートメント
１２ バッテリ
１５ 螺旋形状の構造
１６ 湾曲部
１７ 穴
１８ インパルスの合計
１９ インパルスの合計
２１ 増幅ステージ
２２ 第１の処理ユニット
２３ メモリ
２４ 発振器
２５ 第２のユニット
２６ メモリ
２７ センサユニット
２８ ユーザインターフェース
２９ 通信ユニット
３０ 電力管理ユニット
３１ アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）
３２ マイクロプロセッサ
３３ マイクロプロセッサ

Claims (14)

1. 複数の機械式計時器のムーブメント（１０）を試験するためのケース（１）であって、各ムーブメントは、巻き上げボタン（８）が設けられ、前記ケースは、
   − 各コンパートメントが、ムーブメント（１０）を受け入れるように構成され、前記ムーブメントが、所定の向きにしたがって前記コンパートメントの内部に収容される、複数のコンパートメント（５）と、
   − 前記コンパートメント（５）の数に等しい数の複数のマイクロフォン（７）とを備え、前記ムーブメントが、前記所定の向きにしたがって前記コンパートメント（５）の内部に収容される場合、前記マイクロフォンは、前記ムーブメント（１０）の前記巻き上げボタン（８）がそれぞれの前記マイクロフォン（７）に面して配置されるように取り付けられ、
   各マイクロフォン（７）は、ノイズキャンセル構造が設けられ、前記ムーブメント（１０）のおのおのの音響測定は、隣接するムーブメントによって生成されるノイズによって本質的に妨げられないことを特徴とする、ケース（１）。
2. 前記コンパートメント（５）の下に取り付けられ、合成材料で作られた基板を含むＰＣＢ（６）を備え、前記マイクロフォン（７）は、前記ＰＣＢ（６）の前記基板に取り付けられるか、または統合される、請求項１に記載のケース（１）。
3. − 前記マイクロフォン（７）は、圧電素子を備えた接触マイクロフォンであり、
   − 前記ムーブメント（１０）の前記巻き上げボタン（８）は、前記ムーブメント（１０）が、前記所定の向きにしたがって前記コンパートメント（５）の内部に収容された場合、前記マイクロフォン（７）の前記圧電素子と物理的に接触して配置され、
   − 前記ノイズキャンセル構造は、前記圧電素子と、前記ＰＣＢ（６）の前記基板の均一な部分との間に機械的なノイズキャンセルリンクを確立する、請求項２に記載のケース（１）。
4. 前記ノイズキャンセル構造は、前記ＰＣＢ（６）の前記基板の合成材料に配列された螺旋形状の構造（１５）である、請求項３に記載のケース（１）。
5. 前記ＰＣＢの前記基板に、穴（１７）が設けられ、前記圧電素子は、前記穴の内部に固定され、前記螺旋形状の構造（１５）は、前記穴（１７）の周囲に広がる、請求項４に記載のケース（１）。
6. 前記ＰＣＢ（６）は、前記マイクロフォン（７）によって生成された信号を処理するための１つまたは複数のユニット（２２、２５）をさらに備える、請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のケース（１）。
7. 前記ノイズキャンセル構造は、前記圧電素子と、前記ＰＣＢにおける穴の縁との間に取り付けられた膜であり、前記穴の直径は、前記圧電素子の直径よりも大きい、請求項３に記載のケース（１）。
8. 前記ケースの内部の状態を測定するための１つまたは複数のセンサをさらに備える、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のケース（１）。
9. 前記ケースは、前記コンパートメント（５）を備えた中央部（３）と、トップカバー２と、ボトムカバー４との３つのパーツを含む、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のケース（１）。
10. 前記３つのパーツ（２、３、４）は、遮音材料で作られる、請求項９に記載のケース（１）。
11. 複数の機械式計時器のムーブメント（１０）を試験するためのシステムであって、各ムーブメントには、巻き上げボタン（８）が設けられ、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のケース（１）を備える、システム。
12. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のケース（１）の内部に、巻き上げ状態で設置された複数の機械式計時器のムーブメント（１０）を試験するための方法であって、
    − 前記ムーブメント（１０）によって生成された「ティック」および「トック」のインパルスのノイズを測定するように構成された前記マイクロフォン（７）によって生成された信号の取得を備え、前記取得は、互いの後に時間的に等しく発生する連続的な測定期間（Ｐ１−Ｐ１０）のサイクルによって、前記複数のムーブメントのために連続的に実行され、前記サイクルは、１回または数回繰り返され、
    − 試験されたムーブメントの動作を特徴付けるパラメータの少なくとも１つの値が、各測定期間の終了時に記録されるように構成された、方法。
13. 前記記録された値は、以下の値、
    − 「ティック」インパルスの周波数および「トック」インパルスの周波数、
    − 作動状態、
    − ビート、
    − 前記ムーブメントの振幅、
    − 前記ムーブメントのタイプ
    のうちの１つまたは複数を備える、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ムーブメントの振幅を記録することを備え、前記振幅の計算は、測定期間（Ｐ１−Ｐ１０）中、「ティック」インパルスにリンクされた信号の合計と、「トック」インパルスにリンクされた信号の合計とに基づく、請求項１３に記載の方法。

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