JP7022013B2 - 電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、電子時計に関する。

近年、外部との間で種々の情報を送受信する電子時計が開発されている。ここで、情報の送受信として、時計を装着した人体等生体を伝送媒体として利用した、いわゆる生体通信を利用したものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

特許第３９６６０６９号公報 特許第３７４３２９４号公報

特許文献１に記載の技術は、腕時計の裏蓋の表面に、生体通信用の２つの電極を露出させて、それぞれの電極を、時計を装着した人体の皮膚に接触させる構造を備えている。このように、生体通信用の２つの電極を同一面に並べて配置したものでは、両電極が接触しないように配置する必要がある。この結果、２つの電極の大きさを揃えた場合、各電極は裏蓋側の面の半分以下の面積となる。

生体通信では、電極の大きさが大きくなるにしたがって伝送感度が向上するところ、伝送感度をより向上させようとしても、特許文献１の技術では、各電極をさらに大きくすることができない。また、配置された２つの電極同士が接しないように、裏蓋を非導電性の材料で形成する必要があり、裏蓋として使用する材料の制約が生じる。

特許文献２に記載の技術は、腕時計状のデータ通信装置を手首に巻き付けた状態で、一方の電極を、手首に接する面に配置し、他方の電極を一方の面とは反対側の面に配置したデータ通信装置である。このデータ通信装置においても、他方の電極が配置されるケースの部分を非導電性の材料で形成する必要がある。また、２つの電極は、データ通信装置の厚さ方向に離れて配置されているが、平面視で、他方の電極は一方の電極に重なるため、両電極間に浮遊容量が発生し、伝送感度を低下させるおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、使用する材料の制約がなく、かつ、伝送感度を向上させることができる電子時計を提供することを目的とする。

本発明は、外装ケースと、前記外装ケースの一方の面側を塞いだ風防と、前記外装ケースの内部に配置された生体通信用の少なくとも２つ以上の電極及び時計モジュールと、を有し、２つ以上の前記電極は、前記外装ケースの厚さ方向の異なる位置において、互いに平行となる姿勢で配置され、２つ以上の前記電極はいずれも面状で、かつ前記電極の少なくとも１つは、内側部分が開口した外周部分からなり、前記厚さ方向に見た平面視において、２つ以上の前記電極の他の少なくとも１つは、前記電極の開口した前記内側部分と重なる部分を有している電子時計である。

本発明に係る電子時計によれば、使用する材料の制約がなく、かつ、伝送感度を向上させることができる。

本発明に係る電子時計の一実施形態である腕時計の電子時計を風防側から見た平面図である。 電子時計を風防側から見たときの第１電極と第２電極の配置を示す図である。 図１に示したＡ－Ａ線に沿った面による断面図である。 電子時計の内部に設けられた第１電極を示す平面図である。 電子時計の内部に設けられた第２電極を示す平面図である。 第１電極を文字板のおもて面（風防を向いた面）上に配置した構成を示す図３相当の断面図である。 第１電極を見返しリングの上面（風防を向いた面）上に配置した構成を示す図３相当の断面図である。 第１電極を風防の下面（文字板を向いた面）上に配置した構成を示す図３相当の断面図である。 第１電極とソーラセルとを共に支持板の上面側に配置した一例の構成を示す図３相当の断面図である。 環状の一部が存在しない略Ｃ字状に形成された第１電極を示す平面図であり、長波用のアンテナ（バーアンテナ）に対応した態様を示す。 環状の一部が存在しない略Ｃ字状に形成された第１電極を示す平面図であり、ＧＰＳからの電波用のアンテナ（パッチアンテナ）に対応した態様を示す。 電波修正機能を有する電子時計と電波修正機能を有しない電子時計とによる生体通信の例を示す模式図である。 電子時計の機能の概略を示すブロック図である。

以下、本発明に係る電子時計の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は本発明に係る電子時計の一実施形態である腕時計の電子時計１を風防１５側から見た平面図、図２は電子時計１を風防１５側から見たときの第１電極４１と第２電極４２の配置を示す図、図３は図１に示したＡ－Ａ線に沿った面による断面図、図４は電子時計１の内部に設けられた第１電極４１を示す平面図、図５は電子時計１の内部に設けられた第２電極４２を示す平面図である。

図示の電子時計１は、図示を略したバンドを用いて人体の手首に装着される腕時計である。電子時計１は、時針１９、分針２０及び秒針２１という指針２２によって、文字板１７のおもて面（風防１５を向いた面）に設けられた時字（インデックス）１８を指し示すことで時刻を表示する、いわゆるアナログ時計である。

また、電子時計１は、太陽光等の光の照射を受けて発電し、その発電した電力により指針２２を駆動する太陽電池時計であり、さらに、電子時計１は、外部の電波を受信して、指針２２の指示誤差を自動的に修正する電波修正時計でもある。

電子時計１は、図２，３に示すように、胴１１と裏蓋１２とから構成された外装ケース１３の内部に、上述した時針１９、分針２０及び秒針２１といった指針２２や、文字板１７等が配置されている。具体的には、図２，３に示すように円筒状の胴１１の下端側に円板状の裏蓋１２が配置されて、胴１１の下端面を覆っている。胴１１と裏蓋１２とは、例えばステンレス鋼等の金属材料（導電性材料）で形成されている。

胴１１には、指針２２の角度位置（指示時刻）を手動で修正するための操作が入力されるリューズ３０が設けられている。リューズ３０は、使用者が回転等の操作を入力することで、後述するステップモータ２５の駆動を操作し、指針２２の指示を調整する。

胴１１の上端側には、円環状のベゼル１４が配置されている。ベゼル１４は、胴１１等と同様の金属製であってもよいし、セラミックや樹脂などの非導電性材料で形成されたものであってもよい。ベゼル１４の円環の半径方向内側には、透明なガラスや樹脂で形成された円板状の風防１５が配置されている。風防１５の外周縁とベゼル１４の内周面との間には、図示を略したＯリング等の水密性を確保する部材が配置されている。そして、胴１１、裏蓋１２、ベゼル１４及び風防１５により囲まれた内部空間は、外部空間と仕切られている。なお、ベゼル１４は、胴１１と一体に形成され、外装ケース１３の一部として形成されてもよい。

上述した内部空間の厚さ（高さ）方向の中間位の位置には、樹脂等の非導電性材料で、光透過性を有する円板状に形成された文字板１７が配置されている。文字板１７のおもて面（風防１５に向いた面）の外周部には、文字板１７の中心Ｘ回りに例えば９０［度］の等角度間隔で時字１８が設けられている。

文字板１７の裏面（裏蓋１２に向いた面）側からおもて面側に、外装ケース１３の略中心でもある文字板１７の中心Ｘを貫通した同心の複数の軸が設けられている。これらの各軸の、文字板１７のおもて面側の部分に、時針１９、分針２０、秒針２１がそれぞれ固定されている。各軸が中心Ｘを回転中心として回転することにより、時針１９、分針２０、秒針２１がそれぞれ回転し、時針１９、分針２０、秒針２１と、文字板１７における時字１８との位置関係により、時刻を表示する。

文字板１７の上方には、下面が文字板１７に接し、外周面がベゼル１４に接した、円環状の見返しリング１６が配置されている。見返しリング１６は、文字板１７の外周縁やベゼル１４の内周面を覆って、風防１５を通して見える部分を装飾する機能を有している。

風防１５は、前述したように、電子時計１の内部空間と外部空間とを、上面側で仕切っていて、外装ケース１３の上面側を塞いでいる。

文字板１７の下方には光透過性を有する、非導電性の材料で形成された支持板２４が配置され、支持板２４の上面（風防１５を向いた面）には、生体通信用の２つの電極のうちの一方の電極４１（以下、第１電極４１という）が固定されている。第１電極４１は、文字板１７と略平行な板面を有し、図４に示すように、円板の半径方向の内側部分４４が開口した外周部分のみからなる円環板状に形成されている。第１電極４１は文字板１７の外形と略同じ大きさの外形を有する大きさに形成されている。第１電極４１は、導電性を有する材料で形成されている。なお、第１電極４１の形状を略Ｃ字状としてもよいし、互いに電気的に接続された複数の円弧形状の電極群としてもよい。

本実施形態の第１電極４１の円環形状は、その外周縁及び内周縁（内側部分４４の外周縁）がいずれも中心Ｘ１を中心とした略円形状によって形成されている。第１電極４１は、その中心Ｘ１が文字板１７の中心Ｘに一致するように配置されている。なお、本発明に係る電子時計は、一方の電極（第１電極４１）が外装ケースの略中心（文字板１７の中心Ｘ）と一致して配置されたものに限定されない。また、本発明に係る電子時計における一方の電極（第１電極４１）は、円環形状の外形を有するものでなくてもよい。

支持板２４の下面（裏蓋１２を向いた面）には、風防１５、文字板１７及び支持板２４を透過した太陽光等の光を受光して発電するソーラセル２３が設けられている。ソーラセル２３は略円形状で、図１に示した平面視において、第１電極４１の開口している内側部分４４とのみ重なって、外周部分である第１電極４１とは重ならない外径で形成されている。

ここで、ソーラセル２３のソーラセル支持板は、第１電極４１と共通の支持板２４とし、この支持板２４の下面側にソーラセル２３を形成してもよい。また、支持板２４とは別体のソーラセル支持板を設けて、そのソーラセル支持板上にソーラセル２３を形成し、そのソーラセル２３が形成されたソーラセル支持板を支持板２４の下面側に近接して配置し、又は支持板２４に接着等によって固定した配置としてもよい。

なお、電子時計１は、支持板２４が、第１電極４１と同様に、内側部分４４と同じ形状の開口を有する円環板状に形成されていてもよい。この場合、内側部分４４に配置されたソーラセル２３を下面側から支持する、ソーラセル２３と略同じ外形の円形状に形成されたソーラセル支持板を、電子時計１の厚さ方向における、支持板２４の配置位置と略同じ位置に配置することができる。

支持板２４及びソーラセル２３がこのように形成され、配置された電子時計１によれば、図３における第１電極４１と支持板２４とソーラセル２３とが重ね合わされた厚さが、第１電極４１と支持板２４（ソーラセル支持板）とソーラセル２３とが重ね合わされた厚さとなるため、電子時計１の厚さを薄くすることができる。

ソーラセル２３の下方には、回転駆動するステップモータ２５、ステップモータ２５が発生した回転駆動力を指針２２が固定された軸まで減速しながら伝達する歯車輪列２６及び図示を省略した時計駆動用の制御回路や電子部品を実装した基板２７などの時計モジュール（本実施形態においてはアナログ時計モジュール）が配置されている。これら時計モジュールは地板３２に支持されている。また、これら時計モジュールも、図１に示した平面視において、第１電極４１の開口している内側部分４４とのみ重なって、外周部分である第１電極４１とは重ならない配置となっている。

ここで、ソーラセル２３と基板２７との間には、ソーラセル２３と基板２７とをそれぞれ電気的に接続するソーラ接続部３３が配置される。ソーラ接続部３３には、例えば金属製のばね部材を用いることができる。

基板２７の下方には、ソーラセル２３で発電された電力を蓄電するとともに、蓄電された電力をステップモータ２５や時計駆動用の制御回路に供給する二次電池２９と、時刻修正用の電波を受信するアンテナ２８とが設けられている。二次電池２９やアンテナ２８は、導電性を有する材料で形成されている。

これら二次電池２９やアンテナ２８も、図２に示した平面視において、第１電極４１の開口している内側部分４４と重なって、外周部分である第１電極４１とはほとんど重ならない配置（アンテナ２８の極一部は重なっている）となっている。

二次電池２９及びアンテナ２８の下方には、生体通信用の２つの電極４１，４２のうち他方の電極４２（以下、第２電極４２という。）が形成された、非導電性材料で形成された生体通信用回路基板４３が配置されている。生体通信用回路基板４３は、図３に示すように、地板３２に支持されている。

生体通信用回路基板４３の下面（裏蓋に向いた面）には、第２電極４２が固定されている。第２電極４２は、第１電極４１と略平行な板面を有し、図５に示すように、中心Ｘ２を中心とする円形板状に形成されている。第２電極４２は、図２に示した平面視で、第１電極４１の開口した内側部分４４と重なる部分を有する。また、本実施形態の電子時計１においては、第２電極４２は、外周部分である第１電極４１と僅かに重なる程度の外形で形成されている。第２電極４２は、導電性を有する材料で形成されている。

本実施形態の第２電極４２は、その中心Ｘ２が文字板１７の中心Ｘに一致するように配置されている。つまり、第１電極４１と第２電極４２とは、中心Ｘ１と中心Ｘ２とが一致した同心に配置されている。なお、本発明に係る電子時計は、他方の電極（第２電極４２）が外装ケースの略中心（文字板１７の中心Ｘ）と一致して配置されたものに限定されず、また、２つの電極（第１電極４１、第２電極４２）が同心に配置されたものにも限定されない。また、本発明に係る電子時計における他方の電極（第２電極４２）は、円形状の外形を有するものでなくてもよい。

生体通信用回路基板４３の上面（風防１５を向いた面）には、生体通信用制御回路が形成されており、第１電極４１と第２電極４２は、それぞれ生体通信用回路基板４３に接続されている。この場合、電子時計１は第１電極４１と生体通信用回路基板４３とを電気的に接続する通信電極接続部３４を有する。通信電極接続部３４は例えば金属製のばね部材とすることができる。第２電極４２と生体通信用回路基板４３との接続は、生体通信用回路基板４３上に形成した、配線パターンやスルーホールなどによって実現することができる。

生体通信用制御回路は、電子時計１の使用者である誘電体としての人体を通信の媒体として利用するために、第１電極４１と第２電極４２との間に、通信しようとする情報に対応した電界を発生させる。第１電極４１と第２電極４２との間で発生した電界は、この電子時計１を装着した使用者の近傍に広がり、その近傍に存在する他の生体が備えた生体通信用の電極によって捉えられ、その生体が備えた生体通信用制御回路によって受け取ることができる。

第１電極４１と第２電極４２とには、生体通信用回路基板４３により、差動増幅により互いに位相反転した信号が発生する。なお、第１電極４１と第２電極４２とに、互いに位相反転した信号を出力させるのに代えて、いずれか一方の電極（例えば、第２電極４２）を、電子時計１を装着した使用者である人体に導通させて、その使用者の身体を通じて第２電極４２をアース（ＧＮＤ）に接続し、他方の電極（第１電極４１）に、生体通信の対象となる信号を発生させてもよい。この場合、第１電極４１と人体とを接触させるための導通部を設けてもよい。

また、アース（ＧＮＤ）電位を、裏蓋１２又は胴１１とし、第２電極４２を、直接又は板ばねなどの導通部材を介して、アース（ＧＮＤ）に設定された裏蓋１２又は胴１１と接続するように構成してもよい。さらに、第２電極４２と裏蓋１２又は胴１１との間にスイッチを設け、生体通信を行うときに第２電極４２とアース（ＧＮＤ）とを導通させるように、制御回路１２２によって制御してもよい。

なお、上述した生体通信用制御回路は基板２７に形成され、生体通信用回路基板４３には第２電極４２のみが形成された構成としてもよい。この場合、第１電極４１と第２電極４２とは、それぞれ通信電極接続部３４を介して基板２７に接続される。

ここで、ソーラ接続部３３も導電性部材であり、生体通信の伝送感度に影響を与えるおそれがあるため、ソーラ接続部３３は、内側部分４４内に配置するとよい。また、少なくとも第１電極４１と接続された通信電極接続部３４よりもソーラ接続部３３が文字板１７の中心に近くなるように配置されることが好ましい。

以上のように構成された実施形態の電子時計１は、第１電極４１と第２電極４２とが外装ケース１３の厚さ方向の異なる位置において互いに平行となる姿勢で配置され、第１電極４１は内側部分４４が開口した外周部分からなり、その厚さ方向に見た平面視において、第２電極４２は第１電極４１の開口した内側部分４４と重なる部分を有している。

したがって、本実施形態の電子時計１によれば、２つの電極４１，４２が同一の面上に配置されないため、限られた面積しかない同一面上に配置した場合に比べて、各電極４１，４２の大きさを大きくすることができる。すなわち、同一面上に２つの電極４１，４２を配置すると、２つの電極のうち少なくとも一方は、その面の外形の半分以下の外形になるが、本実施形態の電子時計１は、２つの電極４１，４２が、互いに異なる面（電極４１，４２の面に直交する方向（外装ケース１３の厚さ方向））上に配置されるため、各面が限られた面積の大きさであっても、それぞれの電極４１，４２を、それぞれが配置される面の大きさの外形まで大きくすることができる。

生体通信用の電極は、それぞれが大きい程、電極４１，４２間に生じる電界を強くし、外部への伝送感度を向上させることができる。したがって、本実施形態の電子時計１は、２つの電極４１，４２が同一の面上に配置されたものに比べて、伝送感度を向上させることができる。

また、本実施形態の電子時計１は、各電極４１，４２が外装ケース１３に直接接していないため、外装ケース１３を、金属等の導電性の材料で形成することができる。したがって、本実施形態の電子時計１は、樹脂の外装ケースに比べて高い質感を得られる金属材料の外装ケース１３を適用することができる。なお、外装ケース１３は、金属材料に限らず、材料の制限は無い。

また、前述したように、２つの電極４１，４２のうち一方の電極を外装ケース１３に導通させてもよい。

また、本実施形態の電子時計１は、平面視で、第２電極４２が、第１電極４１の開口である内側部分と重なり、第１電極４１と第２電極４２とが重なる部分が非常に少ない。ここで、例えば、平板状の２つの電極を互いに異なる厚さ位置において、平面視で重なるように配置すると、２つの電極の間で浮遊容量が発生して、伝送感度が低下する。

しかし、本実施形態の電子時計１は、両電極４１，４２を可能な限り大きな外形としつつ、第１電極４１の内側部分を開口させることにより平面視で両電極４１，４２が重なる範囲を非常に小さく設定しているため、浮遊容量の発生を抑制して、伝送感度の低下を抑えている。本実施形態の電子時計１は、これにより、両電極４１，４２を大きな外形に設定したことによって向上した伝送感度を低下させるのを防ぐことができる。

なお、本実施形態の電子時計１は、平面視で両電極４１，４２が重なる範囲を非常に小さく設定するために、第２電極４２の外形を第１電極４１の外形よりも小さくしている。なお、第２電極４２の外形を第１電極４１の内径（内側部分４４の外形）よりも小さく設定してもよい。

本実施形態の電子時計１は、内側部分４４が開口した第１電極４１が第２電極４２よりも風防１５に近い側に配置されているため、開口した内側部分４４を通過した光を、第１電極４１よりも外装ケース１３の厚さ方向の下方の位置に配置されたソーラセル２３に照射することが可能となる。つまり、生体通信用の２つの電極４１，４２については、両電極４１，４２の間の厚さ方向の間隔を広くして伝送感度が向上させつつ、太陽光発電で駆動可能な電波時計を実現することができる。

したがって、伝送感度を向上させる目的で、本実施形態の電子時計１が第１電極４１を文字板１７よりも上方に配置した構成を適用しても、風防１５側から、内側部分４４を通して文字板１７を視認させることもできる。

図６は第１電極４１を文字板１７のおもて面（風防１５を向いた面）上に配置した構成を示す図３相当の断面図、図７は第１電極４１を見返しリング１６の上面（風防１５を向いた面）上に配置した構成を示す図３相当の断面図、図８は第１電極４１を風防１５の下面（文字板１７を向いた面）上に配置した構成を示す図３相当の断面図である。

ここで、本実施形態の電子時計１において、第１電極４１を文字板１７の下方に配した構成に代えて文字板１７よりも上方に配置した構成として、例えば、図６に示すように、第１電極４１を文字板１７のおもて面（風防１５を向いた面）上に配置した構成や、図７に示すように、第１電極４１を見返しリング１６の上面（風防１５を向いた面）上に配置した構成や、図８に示すように、第１電極４１を風防１５の下面（文字板１７を向いた面）上に配置した構成などを適用することもできる。

ここで、図６に示すように、第１電極４１を文字板１７の上面に配置した構成によれば、第１電極４１を文字板１７のデザインの一部として設定することができる。また、図７に示すように、第１電極４１を見返しリング１６の上面に配置した構成によれば、第１電極４１を見返しリング１６のデザインの一部として設定することができる。また、図８に示すように、第１電極４１を風防１５の下面に配置した構成によれば、第１電極４１を見返しリング１６又は風防１５のデザインの一部として設定することができる。

なお、両電極４１，４２の間の厚さ方向の間隔が広い程、伝送感度が良いため、伝送感度の良い順序は、第１電極４１を風防１５に配置したもの、第１電極４１を見返しリング１６に配置したもの、第１電極４１を文字板１７上に配置したもの、となる。

また、第１電極４１及び第２電極４２が共に文字板１７よりも下方に配置された構成においても、伝送感度を向上させる目的で、本実施形態の電子時計１が第１電極４１をソーラセル２３よりも上方に配置した構成を適用する場合、第１電極４１が第２電極４２よりも風防１５に近い側に配置されていることにより、風防１５側から、内側部分４４を通してソーラセル２３に光を到達させることができる。

また、本実施形態の電子時計１は、ステップモータ２５、歯車輪列２６等の時計モジュールが、図１に示した平面視において、第１電極４１の開口している内側部分４４とのみ重なって、外周部分である第１電極４１とは重ならない配置となっているため、時計モジュールが２つの電極４１，４２間で発生する電界の感度を阻害することなく、時計モジュールの配置スペースを確保することができる。

なお、本実施形態の電子時計１は、第１電極４１が、ステップモータ２５、歯車輪列２６等の時計モジュールよりも風防１５に近い側に配置されているが、風防１５側から入射する光を受光するもの（ソーラセル２３等）や電波を受信するもの（アンテナ２８等）が存在しない構成の電子時計では、その時計モジュールが配置される地板３２の厚さが薄くなった状態に応じて、第２電極４２が風防１５に近い側に配置されていてもよい。

また、本実施形態の電子時計１は、時計モジュールによって設定された内部時刻を外部に向けて表示する指針２２（時刻表示部の一例）が、図１に示した平面視で、第１電極４１の開口である内側部分４４とのみ重なって、外周部分である第１電極４１とは重ならない配置となっているため、指針２２が、２つの電極４１，４２間で発生する電界の感度を阻害することがない。

また、本実施形態の電子時計１は、図１に示した平面視で、二次電池２９やアンテナ２８の大部分が、第１電極４１の開口である内側部分４４と重なって、外周部分である第１電極４１とはほとんど重ならない配置となっているため、これら二次電池２９やアンテナ２８が、２つの電極４１，４２間で発生する電界の感度を阻害することがほとんどない。

なお、指針２２の一部は、平面視で第１電極４１と重なるが、その重なりの面積は第１電極４１の全体の面積に対して極めて小さく、したがって、その重なりによる伝送感度への影響は非常に小さい、したがって、指針２２は、その少なくとも一部が平面視で第１電極４１と重なる配置となってもよい。

本実施形態の電子時計１においては説明を省略したが、電子時計１が、外部磁界からステップモータ２５を保護するため、主にステップモータ２５のロータ部分を覆う耐磁板を有するものであるときは、この耐磁板も、図１に示した平面視で、第１電極４１の開口である内側部分４４と重なって、外周部分である第１電極４１とは重ならない配置とするのが好ましい。これにより、電子時計１は、耐磁板が２つの電極４１，４２間で発生する電界の感度を阻害することがほとんどない。

図９は第１電極４１とソーラセル２３とを共に支持板２４の上面側に配置した一例の構成を示す図３相当の断面図である。本実施形態の電子時計１は、図３に示すように、支持板２４の上面側に第１電極４１を配置し、支持板２４の下面側にソーラセル２３を配置した構成であるが、例えば図９に示すように、第１電極４１とソーラセル２３とを共に支持板２４の上面側又は下面側に配置した構成を採用することもできる。

この場合、図９に示すように、第１電極４１とソーラセル２３と電気的に導通させた状態と導通させない状態とを切り替えるスイッチ３１を設けてもよい。スイッチ３１により、第１電極４１とソーラセル２３と電気的に導通させた状態に切り替えたときは、電気的に、第１電極４１とソーラセル２３とを一体の大きな円板状の電極としてとらえることができ、伝送感度を向上させることができる。

このとき、後述する電子時計１（１０１）の制御回路１２２は、ソーラセル２３（１２１）と二次電池２９（１１９）との間に接続されたスイッチ１２０を、ＯＦＦする（両者の電気的な接続を切断する）ように制御する。

一方、スイッチ３１により、第１電極４１とソーラセル２３と電気的に導通させない状態に切り替えたときは、既に説明した実施形態の電子時計１のまま、円環状の第１電極４１の機能とソーラセル２３の機能とを分離することができ、ソーラセル２３（１２１）による二次電池２９（１１９）の充電を行いながら生体通信による伝送を実施することができる。このとき、制御回路１２２は、スイッチ１２０をＯＮする（両者を電気的に接続する）ように制御する。

＜変形例＞
上述した実施形態の電子時計において、第１電極は外周部分が１周繋がった完全な環状に形成された構成であるが、本発明に係る電子時計は、第１電極が完全な環状に形成された形態に限定されない。すなわち、本発明に係る電子時計は、第１電極が完全な環状でなく、環状の一部が存在しない略Ｃ字状に形成された形態であってもよい。

図１０，１１は環状の一部が存在しない略Ｃ字状に形成された第１電極４１を示す平面図であり、図１０は長波用のアンテナ２８（バーアンテナ）に対応した態様、図１１はＧＰＳからの電波用のアンテナ２８（パッチアンテナ）に対応した態様をそれぞれ示す。

具体的には、図４に示した実施形態の電子時計１において、第１電極４１は、１周繋がった完全な環状に形成された構成に代えて、図１０，１１に示すように、環状の一部が存在しない略Ｃ字状に形成されていてもよい。このように、略Ｃ字状に形成された第１電極４１を有する電子時計１は、第１電極４１の繋がっていない両端部４１ａ，４１ｂ間の隙間部分に、サイズの大きいアンテナ２８を配置することができる。

つまり、アンテナ２８は、図１０に示した長波受信用のものであっても、図１１に示したＧＰＳからの電波を受信するものであっても、大きい程受信感度が良い。したがって、受信感度を向上させる目的で、サイズの大きなアンテナ２８を電子時計１の外装ケース１３の内部に配置しようとしたとき、アンテナ２８が第１電極４１の内側部分４４に収まりきらないことが想定される。

このような場合、図１０，１１に示すように、第１電極４１が環状の一部が存在しない略Ｃ字状に形成された電子時計１によれば、アンテナ２８の配置スペースを確保しつつ、生体通信の伝送感度を向上させることができる。

なお、アンテナ２８のアンテナ特性は、その周囲に配置される金属製の部材による影響を受け易いため、アンテナ２８と二次電池２９とは離して配置することが好ましい。一般的に、生体通信の伝送感度よりも長波やＧＰＳの電波を受信するアンテナ２８の受信感度の方が周囲の金属製の部材（例えば、二次電池２９）に対する影響が大きいので、互いの受信特性を確保するために、平面視において二次電池２９の一部が第１電極４１と重なることを許容してもよい。

本実施形態の電子時計１は、生体通信用の電極として、第１電極４１と第２電極４２との２つだけの構成であるが、本発明に係る電子時計は、生体通信用の電極は２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。この場合、少なくとも１つの電極を、内側部分が開口した外周部分のみからなる構成とすればよい。

本実施形態の電子時計１は、太陽電池時計で、かつ電波修正時計であるため、ソーラセル２３やアンテナ２８を内部に備えているが、本発明に係る電子時計は太陽電池時計や電波修正時計に限定されるものではない。したがって、実施形態の電子時計１において、ソーラセル２３を備えないものであってもよいし、アンテナ２８を備えないものであってもよい。

図１２は電波修正機能を有する電子時計１０１と電波修正機能を有しない電子時計２０１とによる生体通信の例を示す模式図である。図１２に示すように、本発明の一実施形態である１つの電子時計１０１は電波修正時計としてアンテナや電波修正用の制御部を有するものであり、本発明の一実施形態である他の１つの電子時計２０１は電波修正時計としての機能を有していないものであるとする。

この場合、電波修正時計の機能を有する電子時計１０１は、アンテナで受信した電波に基づいて制御部が指針の位置を、単独で修正することができる。一方、電波修正時計の機能を有していない電子時計２０１は、指針の位置を単独で修正することはできない。

しかし、両電子時計１０１，２０１はいずれも生体通信用の電極及び生体通信用の制御回路を備えているため、電波修正時計の機能を有する電子時計１０１が受け取った時刻情報を、生体通信を通じて電波修正時計の機能を有していない電子時計２０１に伝送することにより、電子時計２０１は伝送された時刻情報に基づいて時計モジュールが備える機能を用いて、指針の位置を修正することができる。これにより、２つの電子時計１０１，２０１の時刻を同期させることができる。

図１３は、上述した２つの電子時計１０１，２０１の時刻を同期させる機能を実現する場合の電子時計１０１の機能の概略を示すブロック図である。図示の電子時計１０１は、発振部１１１、駆動部１１２、時刻表示部１１３、操作部１１４、生体通信電極１１５、アンテナ１１６、電波受信回路１１７、スイッチ１１８、二次電池１１９、スイッチ１２０、ソーラセル１２１及び制御回路１２２を備える。

ここで、発振部１１１は電子時計１０１の時計モジュールに設けられて、駆動部１１２のステップモータ２５を駆動するためのパルスを生成する基本となる発振を出力するものである。駆動部１１２は、ステップモータ２５や歯車輪列２６などである。時刻表示部１１３は、指針２２や文字板１７である。

操作部１１４は、例えばリューズ３０である。生体通信電極１１５は、第１電極４１及び第２電極４２である。アンテナ１１６は、前述したアンテナ２８と同じである、電波受信回路１１７は、アンテナ１１６で受信された電波から必要とされる電波を選択的に取得する電気回路である。二次電池１１９は、前述した二次電池２９と同じである。ソーラセル１２１は、前述したソーラセル２３と同じである。

制御回路１２２は、時計駆動用の制御回路であり、計時部１２３と記憶部１２４とを備えている。制御回路１２２は、発振部１１１により得られた周期で時刻を計時しつつ、電波受信回路１１７で得られた時刻情報に基づいて、現在時刻を適宜修正し、修正後の時刻を時刻表示部１１３に表示させるように、駆動部１１２を制御する。

また、制御回路１２２は、生体通信のために生体通信電極１１５に発生する電界を制御する。さらに、制御回路１２２は、二次電池１１９から電波受信回路１１７に供給する電力を、電波受信回路１１７を動作させるときにのみ通電するように、スイッチ１１８の断接を切り換える。同様に、制御回路１２２は、ソーラセル１２１で発電された電力が二次電池１１９に流入して二次電池１１９を充電する際に、二次電池１１９が過充電されるのを防ぐため、ソーラセル１２１から二次電池１１９への電力の流入の調整するように、スイッチ１２０の断接を切り換える。

なお、本発明に係る電子時計は、生体通信を通じて伝送する情報としては上述した時刻情報に限定されるものでなく、その他の種々の情報を適用することができる。

１ 電子時計
１３ 外装ケース
１５ 風防
１７ 文字板
２２ 指針
４１ 第１電極
４２ 第２電極
４３ 生体通信用回路基板
４４ 内側部分

Claims (10)

1. 外装ケースと、前記外装ケースの一方の面側を塞いだ風防と、前記外装ケースの内部に配置された生体通信用の少なくとも２つ以上の電極及び時計モジュールと、を有し、
   ２つ以上の前記電極は、前記外装ケースの厚さ方向の異なる位置において、互いに平行となる姿勢で配置され、
   ２つ以上の前記電極はいずれも面状で、かつ前記電極の少なくとも１つは、内側部分が開口した外周部分からなり、
   前記厚さ方向に見た平面視において、２つ以上の前記電極の他の少なくとも１つは、前記電極の開口した前記内側部分と重なる部分を有し、
   前記内側部分が開口した電極の外形は、前記内側部分に重なる部分を有した電極の外形よりも大きい電子時計。
2. 前記内側部分が開口した電極は、前記内側部分に重なる部分を有した電極よりも、前記風防に近い側に配置されている請求項１に記載の電子時計。
3. 前記内側部分が開口した電極は、前記時計モジュールよりも、前記風防に近い側に配置されている請求項１又は２に記載の電子時計。
4. 前記内側部分に重なる部分を有した電極は、ＧＮＤに接続されている請求項１から３のうちいずれか１項に記載の電子時計。
5. 前記外装ケースは、生体に接する部分が導電性を有する材料で形成され、
   前記内側部分に重なる部分を有した電極は、前記生体に接する部分に接続されて、前記生体を介してＧＮＤに接続されている請求項４に記載の電子時計。
6. 前記時計モジュールによって計時される内部時刻を外部に向けて表示する時刻表示部を有し、前記時刻表示部は前記平面視で前記内側部分に配置されている請求項１から５のうちいずれか１項に記載の電子時計。
7. 前記時計モジュールは、前記外装ケースの略中心を回転中心として指針を回転させるアナログ時計モジュールであり、
   前記内側部分が開口した電極の内周縁は、前記回転中心を中心とした略円形状である請求項１から６のうちいずれか１項に記載の電子時計。
8. 前記平面視において、前記内側部分はモータ、電池、アンテナ、耐磁板及びソーラセルのうち少なくとも１つと重なる請求項１から７のうちいずれか１項に記載の電子時計。
9. ソーラセルを有し、
   前記内側部分が開口した電極と前記ソーラセルとが、前記厚さ方向の略同じ位置に配置され、
   前記電極と前記ソーラセルとを導通状態又は非導通状態に切り替えるスイッチを有し、
   前記スイッチを前記導通状態に切り替えた状態で、前記内側部分と前記外周部分とを一体の電極として機能させ、前記スイッチを前記非導通状態に切り替えた状態で、前記外周部分のみを電極として機能させる、請求項１から８のうちいずれか１項に記載の電子時計。
10. ソーラセルと、前記ソーラセルの基板と、前記ソーラセルと前記ソーラセルの基板とを電気的に接続するソーラ接続部と、前記生体通信用の基板と、前記第１電極と前記生体通信用の基板とを電気的に接続する通信電極接続部と、を備え、
    前記ソーラ接続部は、前記通信電極接続部よりも、時計の文字板の中心に近くなるように配置されている請求項１から９のうちいずれか１項に記載の電子時計。

Images