(57)【要約】【課題】自然に則した生活を送るのに便利な生活に密着した生活時計を提供する。【解決手段】標準時を計時する標準時計と、現在位置を検出するＧＰＳ装置と、標準時計から得られた標準時と、ＧＰＳ装置で検出された現在位置に対応する時刻との時差に基づき、現在位置における南中時、日の出入り時刻を算出し、午前、午後および昼夜時間を規定する演算装置と、演算装置で規定された午前、午後および昼夜時間を出力する出力装置とを備えたことを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準時を計時する標準時計と、
現在位置を検出するＧＰＳ装置と、
前記標準時計から得られた標準時と、前記ＧＰＳ装置で検出された現在位置に対応する時刻との時差に基づき、前記現在位置における南中時、日の出入り時刻を算出し、午前、午後および昼夜時間を規定する演算装置と、
前記演算装置で規定された午前、午後および昼夜時間を出力する出力装置
と、を備えたことを特徴とする生活時計。
【請求項２】
置き時計を含む固定時計、または、腕時計またはモバイル時計を含む移動時計として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の生活時計。
【請求項３】
前記演算装置は、前記ＧＰＳ装置で検出された現在位置の経度および緯度に応じて動作するカレンダー時計の機能および前記現在位置の緯度および標高から求められた温度に応じて動作する季節時計の機能を実現するための処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の生活時計。
【請求項４】
前記演算装置は、前記カレンダー時計の機能として、前記ＧＰＳ装置で検出された現在位置の情報に基づいて、南中時、日の出入り時刻、午前、午後および昼夜の時間を算出し、前記出力装置に送ることを特徴とする請求項３に記載の生活時計。
【請求項５】
気温を計測する気温センサを備え、
前記演算装置は、前記季節時計の機能として、前記ＧＰＳ装置で検出された現在位置の情報および前記気温センサで計測された気温の情報に基づいて季節を算出し、前記出力装置に送ることを特徴とする請求項３に記載の生活時計。
【請求項６】
通信により外部から情報を取得する通信装置を備え、
前記演算装置は、前記ＧＰＳ装置および前記通信装置から取得した情報の記録、保存、登録および編集の各機能を含むダイアリー機能を実現することを特徴とする請求項３に記載の生活時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球の自転および公転に基づいて、生活に密着した計時を行う生活時計（Life  watch）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
時計がない時代（例えば、江戸時代）、時間制度は不定時法が使われていた。日中と夜間をそれぞれ、６等分して一刻とし、日中の長さは季節によって、違っていた。やがて、西洋式機械式置き時計が使われ、一日を２４等分した定時法となる。刻が昼夜の長さで決まる不定時法は、人間の生活活動が太陽の日の出、日没によって決まる自然則に習ったものである。機械式時計による、定時法は地域に住む人間生活を一元化、一律化する合理性があるものの、昼夜の区別を曖昧とし、不自然な不合理性も合わせ持つ。
【０００３】
自然則に従うと、時刻は経度Ｘで決まり、寒暖および季節は緯度Ｙおよび標高Ｚで決まる。したがって、時と季節は、天体（太陽、地球および月）の動きと地球座標系で表示された場所（経度Ｘ、緯度Ｙおよび標高Ｚ）との相関関係により知ることができる。
【０００４】
ところで、時差（標準時刻との違い）は、午前・午後の間隔（正午からの時間の長さ）を変えるので住む人の生活活動、生活様式に影響を与える。なお、ナイル河の氾濫に周期性が有ることに気付いたのが暦の始まりであり、昼夜の周期（地球の自転による日）、季節の周期（地球の公転による年）等の観測と記録により周期性の研究が行われ、天文学が発達した。
【０００５】
なお、従来の時計に関連する技術として、特許文献１は、屋内などに居ながら日の出、日の入りが判り、しかも時刻や季節によって変化する太陽方位や太陽高度を認識できる簡便な時計を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−４６０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の時計は、必ずしも自然に則した生活を送るのに便利であるとはいえない。そこで、地球の自転、公転の周期性に着目し、人間生活に密着した時計（本明細書では、「生活時計」という）の開発が望まれる。
【０００８】
本発明は、上述した要請に応えるためになされたものであり、その課題は、生活に密着した生活時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る生活時計は、上記課題を達成するために、標準時を計時する標準時計と、現在位置を検出するＧＰＳ装置と、標準時計から得られた標準時と、ＧＰＳ装置で検出された現在位置に対応する時刻との時差に基づき、現在位置における南中時、日の出入り時刻を算出し、午前、午後および昼夜時間を規定する演算装置と、演算装置で規定された午前、午後および昼夜時間を出力する出力装置とを備えている。
【００１０】
すなわち、時刻は経度Ｘで決まり、寒暖、季節は緯度Ｙおよび標高Ｚで決まる。本発明は、地球座標系による位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、ＪＰＳ機能を利用し、リアルタイムに認識し、生活時計として利用する。暦機能は、標準時を時差で補正し、その地点の南中時（正午）、日の出入り時刻を求め、午前、午後、昼夜の時刻、長さを決め（昼夜時計）、生活に役立てる。季節時計は、その地の気象情報、温度センサによる実測、気温予想値をもとに、寒暖、季節情報を提供する。生活時計は、通常の時計機能、暦機能およびダイアリー機能からなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る生活時計によれば、標準時と現在位置に対応する時刻とから南中を正午とする時刻を算出して出力するので、日の出から正午までの時間（午前）と、正午から日没までの時間（午後）が等しくなる。その結果、日の出から日没までを基準とした、自然に則した生活を送ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る生活時計の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る生活時計で使用される国土地理院情報（標高情報）の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る生活時計で使用される国立天文台情報（暦情報）の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る生活時計で使用される気象庁情報（気象情報）の例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る生活時計における南中を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る生活時計で使用される太陽の南中時刻を記録した例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る生活時計で使用される緯度と気温の関係を過去３０年間に亘って記録した例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る生活時計で使用される四季の定義と緯度による地域気温特性を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る生活時計の生活時計機能を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る生活時計における温度計測と予想を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る生活時計は、時計機能（Clock）、暦機能（Calendar、ephemeris）およびダイアリー機能（Diary）を有する。
【００１４】
この実施の形態１に係る生活時計は、もっとも簡単には、通常の時計に通信機能および気温センサを備えて構成できる。また、この生活時計は、固定時計（置き時計）または移動時計（腕時計、モバイル時計等）として実現できる。ここで、モバイル時計とは、例えば懐中時計等のように、人が携行できるように造られた時計をいう。また、この生活時計は、時計、携帯電話またはスマートフォン等に利用できる。
【００１５】
この生活時計は、時計機能（モード１）または生活時計機能（モード２）のいずれかで動作させることができる。時計機能（モード１）は、通常の時計として動作させる機能であり、例えば電波時計等によって実現できる。また、生活時計機能（モード２）は、通常の時計機能に、暦機能とダイアリー機能を加えたものである。ダイアリー機能は、記録、保存および編集等の機能を含む。
【００１６】
図１は、実施の形態１に係る生活時計の構成を示すブロック図である。この生活時計は、標準時計１１、気温センサ１２、位置情報検出器としてのＧＰＳ（Global  Positioning  System）受信器１３、通信装置１４、記憶装置１５、演算装置１６および表示装置１７を備えている。
【００１７】
標準時計１１は、標準時を計時する通常の時計、例えば、電波時計等によって構成されている。この標準時計１１から出力される標準時を示す時刻情報は、演算装置１６に送られる。
【００１８】
気温センサ１２は気温を計測する。この温度センサ１２で計測することにより得られた気温情報は、演算装置１６に送られる。
【００１９】
ＧＰＳ受信器１３は、ＧＰＳ衛星（図示しない）から送信されてくるＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ情報として演算装置１６に送る。このＧＰＳ情報に基づき地球座標系による位置座標（経度Ｘ，緯度Ｙ，標高Ｚ）がリアルタイムに認識される。生活時計が移動時計（腕時計）として実現される場合は、移動中（徒歩、車、電車または航空機等）の位置が適時、ＧＰＳ情報に基づき、リアルタイムに認識される。この場合、移動時計（腕時計）のモバイル性に着目し、移動多点間の位置、時刻または気温等の変化情報（変化勾配、加速度勾配）を提供するように構成できる。一方、生活時計が固定時計（置き時計）として実現される場合は、自宅またはオフィス等での使用によって位置情報（緯度，経度，標高）が固定され、その場所に固有の暦を知ることができる。
【００２０】
通信装置１４は、通信により、図２に示すような、国土地理院に保持されている国土地理院情報（標高情報）、図３（ａ）に示すような、国立天文台に保持されている国立天文台情報（暦情報）、および、図４に示すような、気象庁に保持されている気象庁情報（気象情報）を取得し、通信情報として演算装置１６に送る。
【００２１】
記憶装置１５は、演算装置１６から送られてくる通信情報を記憶、保存または登録するために使用される。また、この記憶装置１５に記憶、保存または登録されている内容は、演算装置１６によって編集される。
【００２２】
演算装置１６は、例えばマイクロコンピュータから構成されており、標準時計１１からの時刻情報、ＧＰＳ受信器１２からのＧＰＳ情報、通信装置１３からの通信情報および記憶装置１６から読み出した情報に基づき所定の処理を実行する。例えば、演算装置１６は、標準時計１１からの時刻情報によって示される標準時刻と、ＧＰＳ装置１２からのＧＰＳ情報によって示される現在位置に対応する時刻（標準時子午線の経度と現在位置の経度の差により決まる）との時差に基づき、現在位置における南中を正午とする時刻を算出する。この演算装置１６で処理することにより得られた情報は記憶装置１５および表示装置１７に送られる。
【００２３】
表示装置１７は、本発明の出力装置に対応し、演算装置１６から送られてきた情報に基づき、種々の表示を行う。この表示装置１７は、生活時計が固定時計または移動時計として利用される場合は文字盤等に設けることができ、携帯電話またはスマートフォン等として利用される場合は、それらに既に備えられている表示器、例えばＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）と兼用することができる。
【００２４】
上記のように構成される実施の形態１に係る生活時計は、暦機能として、カレンダー時計（Calendar）の機能および季節時計（Seasons  Watch）の機能を有する。
【００２５】
まず、カレンダー時計の機能について説明する。カレンダー時計の機能を実現するために、地球座標系による位置情報（緯度、経度、標高等）が入力される。カレンダー時計の機能には、主として、位置情報のうちの経度が関与する。具体的には、演算装置１６は、ＧＰＳ受信器１３からのＧＰＳ情報および通信装置１４からの通信情報に基づき地球座標系による位置情報（経度Ｘ，緯度Ｙ，標高Ｚ）を算出し、この算出した位置情報に基づいて、図３（ａ）に示すような日の出入り時刻、正午時刻（南中時）および太陽の高度と方位等を算出する。図３（ｂ）は、日の出入り、午前、午後、昼夜長さ、緯度補正法等の計算例を示している。この演算装置１６で算出された情報は、記憶装置１５および表示装置１７に送られる。
【００２６】
カレンダー時計は昼夜時計として利用され次の利点がある。
（１）昼夜が明確化される。その結果、太陽とともに働く第一次産業、例えば農業または漁業等の従事者が行う屋外での労働時間を明確化できる。また、夜の点灯時刻を明確化できる。
（２）昼夜に合わせた点灯・消灯時間の自動設定が可能になる。この自動設定を、家屋内の電燈、車のヘッドライトまたは街路灯等に適用することにより、省エネルギーを実現することができる。
（３）時差と昼夜の関係から、図５に示すように、地域のサマータイム設定基準を得ることができる。なお、「南中」については後に詳細に説明する。昼夜の時差は午前および午後の間隔を変えるので生活活動および様式に影響を与える。すなわち、東日本では早く日が暮れるので夜の時間が長くなり、照明の時間が長くなる。一方、西日本では日没が遅いので、午後の昼の時間が長くなる。このカレンダー時計の機能により、例えば航空機内等において、日付け変更の自動設定が可能になる。
【００２７】
次に、南中について、図５を参照しながら説明する。南中とは、天体が子午線を通過する時、つまり太陽が真南に位置する時をいう。この南中の変動（ズレ）ｔは、下記式で表すことができる。なお、午前・午後の長さはｔ＝０の場合に等しくなる。
【００２８】
変動ｔ＝時差による変動ｔ１＋地球自転速度の変動ｔ２＋乗り物の移動速度による変動ｔ３
ここで「乗り物」とは、例えば高速で移動する人工衛星、航空機等を言う。また、
ｔ１＝標準時経度と地域経度によって生じる時差
ｔ２＝天体〔地球〕の楕円軌道公転による速度変動ズレ、ケプラーの第２法則（面積速度一定の法則）による
ｔ３＝例えば、人工衛星速度が地球自転速度（同方向）と等しい場合は静止衛星となり、それ以上の速度の場合、太陽は西から昇り東に沈む
なお、南中には特異点が存在する。つまり、南極点および北極点は、経度および南中を定義できない（自転の周期性がない）特異点となる。
【００２９】
次に、南中時の設定法について説明する。南中時は、ケプラーの法則により、天体の移動速度によって求めることができるが、図５および図６に示すように、その他の影響も大きいので、下記の手法を用いる。
【００３０】
すなわち、図３に示すような国立天文台のデータ（東京、名古屋、大阪、札幌、福岡等の主要都市）にアクセスして、図６に示すような南中時刻の記録を取得し、これを用いて経度による時差を補正する。地域の南中時は、最寄りの主要都市の南中時に経度の違いによる時差を加減して補正する。日の出、日の入り時刻については、緯度補正も行う。
【００３１】
次に、季節時計の機能について説明する。季節時計の基本機能では、主として、気温、寒暖等といった温度に関する気象情報が取り扱われる。データの種類は、
（Ａ）気象庁情報へのアクセス、
（Ｂ）簡略式による気温予想および緯度Ｙおよび標高Ｚによる補正、
（Ｃ）温度センサ１２による実測および記録
を含む。
【００３２】
季節時計の機能を実現するための動作は、以下の通りである。
（１）カレンダー時計の機能と同様に、地球座標系による位置情報（緯度、経度、標高等）が入力される。季節時計の機能には、主として、緯度および標高が関与する。
（２）緯度に応じた気温が求められる。この場合、日中温度と夜間温度は、全天日射（直達日射＋散乱日射）、熱収支および温室効果に基づき決まる。また、局地天候に左右される。よって、演算装置１６は、通信装置１４を介して最寄地点の日本気象台データにアクセスし、図４に示すような日最高気温、日最低気温、日平均気温等を取得する。
（３）温度予想値が算出される。すなわち、演算装置１６は、場所区分（平野部または海上部）、昼夜区分、天候区分（晴、曇、雨）に基づき、図７に示すような、緯度に応じた温度予想値を算出する。この場合、局地気象、海象および地象は考慮されない。
（４）四季の定義方法には、図８に示すように、例えば気候学法、天文学法等といった種々の方法がある。季節の寒暖は太陽高度（日照角度＊日射時間）に依存する。気温変化（日平均、日最高、日最低気温）は、図７に示すように、緯度、海陸分布に影響を受ける。そこで、演算装置１６は、通信装置１４を介して日本気象台の情報にアクセスし、図８に示すような地域気温特性（地方の四季特性、例えば札幌の夏と鹿児島の夏の違い）を算出し、表示装置１７に送って表示させる。
【００３３】
次に、気温センサ１２の機能について説明する。気温センサ１２は、時間の経過に伴って気温を検出し、記録する。この気温センサ１２で検出された温度は、季節時計の補助とされる（図１０参照）。具体的には、以下のように使用される。
（１）設定された位置の昼夜の実気温を記録する。
（２）実測データと季節時計の気温予想値、過去の記録データと対比する。
（３）温度分布を求める。温度分布は、月または四季毎に求めるように設定できる。
【００３４】
次に、データの記録、保存、登録および編集等の機能について説明する。この機能は、図９に示すような、コマンドに応答して動作するソフトウエアにより実現される。この機能では、例えば、図９のコマンド「ＳＡＶＥ」および「ＮＥＴＷＯＲＫ」等に示すように、記憶装置１５に対するデータの記録、保存、登録および編集等が行われる。
【００３５】
以下、いくつかのコマンドについて説明する。
（１）ＳＡＶＥコマンド
（ａ）Ａ１登録：世界の主要都市、日本の主要都市、生活拠点（自宅、オフィスまたは学校等）の登録
（ｂ）Ａ２登録：暦情報の登録
（ｃ）Ａ３登録：各地の気温、季節等の登録
（２）ＮＥＴＷＯＲＫコマンド
（ａ）Ａ１多点間情報から、ＪＰＳ多点間ネットワークの構築および定義
（ｂ）変化勾配の予測：多点計測により、高度（標高）、移動速度、気温の勾配が分かるので、地形勾配がきつくなる／なだらかになる、速度が早くなる／遅くなる、気温が寒くなる／暑くなる等の予測が可能となる。
（３）ＮＡＶＩコマンド
ナビゲーション機能：目標地点が設定されれば、多点間ネットワークにより、現在位置からの方向、距離、移動時間、移動加速度（早くなる／遅くなる）および移動時間が分かる。
（４）ＨＡＺＡＲＤコマンド
防災機能：津波発生地点、現在の到達地点の情報がわかれば、多点間ネットワークにより、現在地点及び非難場所までの距離、方向および到達時間がわかる。
（５）ＴＲＩＰコマンド
行動計画、記録：一日の行動、旅行、運動（ウオーキング（歩行距離）、ゴルフ（飛距離））の記録。
（６）ＳＵＲＶＥＹコマンド
地形測量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）：線分、面積、体積。
【００３６】
次に、ダイアリー機能について説明する。このダイアリー機能は、メモ機能として、以下のように使用できる
Ａ１編集：位置情報の編集、記録
Ａ２編集：暦情報の編集、固定時計としての利用
Ａ３編集：寒暖記録、四季（温かくなる、寒くなる）予想。
【００３７】
次に、ディスプレー機能について説明する。ディスプレー機能も、上述したダイアリー機能と同様に、コマンドに応答して動作するソフトウエアにより実現される。このディスプレー機能により、昼夜時計の運用表示（常時）が可能になる（図９のＤＩＳＰＬＡＹ参照）。すなわち、演算装置１６から昼夜識別信号として演算される昼夜時計の信号、つまり日没時および夜明け時を示す昼夜変更信号により昼夜を識別して表示することができる。
【００３８】
以上説明したように、本発明の実施の形態１に係る生活時計によれば、標準時を補正して南中を正午とする時刻を出力するので、日の出から南中まで（午前）と、南中から日没まで（午後）の各時間が等しくなる。その結果、日の出から日没までを基準とした、自然に則した生活を計画することができる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態１では、本発明を時計として実現した場合について説明したが、時計の他に、携帯電話またはスマートフォン等の上に実現することもできる。この場合、上述した生活時計の機能をソフトウエアで構成し、アプリケーションプログラムとして携帯電話またはスマートフォン等にインストールする。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、日の出とともに照明を消灯させ、日の入りとともに点灯させる照明点灯制御装置等に利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１１    標準時計
１２    気温センサ
１３    位置情報検出器（ＧＰＳ受信器）
１４    通信装置
１５    記憶装置
１６    演算装置
１７    表示装置
【図１】
2015072144.tif 000003
【図２】
2015072144.tif 000004
【図３】
2015072144.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015072144.tif 000009
【図８】
2015072144.tif 000010
【図９】
2015072144.tif 000011
【図１０】
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