(57)【要約】【課題】無線通信機能体を付加した腕時計において、裏蓋に無線通信機能を設けても、信頼性の向上及び製造コストの低減を図ることができるとともに、電力補給を容易に行うことができる構成を実現することにある。【解決手段】本発明の腕時計１０は、時計ケース１１、該時計ケース内に収容された時計機能体１２、及び、前記時計ケースの背後の開口を閉鎖する裏蓋１３を有し、前記裏蓋の内部には、通信回路１６ａと、該通信回路に接続された通信アンテナ１６ｂと、前記通信回路に電力を供給する通信電力源１６ｃと、前記通信回路の通信機能を停止及び開始させる操作部材１６ｄとを有する無線通信機能体１６が収容され、前記無線通信機能体が前記時計機能体と電気的に独立し、前記裏蓋の外面に前記通信回路若しくは前記通信電力源に供給される電力の補給を行うための電力補給用構造１３ｄ、１３ｅが設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時計ケース、該時計ケース内に収容された時計機能体、及び、前記時計ケースの背後の開口を閉鎖する裏蓋を有する腕時計において、
前記裏蓋の内部には、通信回路と、該通信回路に接続された通信アンテナと、前記通信回路に電力を供給する通信電力源と、前記通信回路の通信機能を停止及び開始させる操作部材とを有する無線通信機能体が収容され、
前記無線通信機能体が前記時計機能体と電気的に独立し、前記裏蓋の外面に前記通信回路若しくは前記通信電力源に供給される電力の補給を行うための電力補給用構造が設けられていることを特徴とする腕時計。
【請求項２】
前記電力補給用構造は、前記裏蓋の外面に前記通信電力源を出し入れ可能に構成された開口部と、該開口部を開閉可能に構成する交換用蓋とを有することを特徴とする請求項１に記載の腕時計。
【請求項３】
前記裏蓋は絶縁材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の腕時計。
【請求項４】
前記通信アンテナと前記通信電力源が平面的に重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の腕時計。
【請求項５】
前記通信アンテナは前記通信回路に対して前記時計機能体の反対側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の腕時計。
【請求項６】
前記時計ケース内には前記時計機能体に電力を供給する時計電力源がさらに配置され、該時計電力源と前記通信アンテナが平面的に重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の腕時計。
【請求項７】
前記時計機能体は文字板を有し、該文字板が絶縁材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の腕時計。
【請求項８】
前記操作部材の外部操作部分は、前記裏蓋の外周部における３時半〜５時若しくは７時〜８時半の方位範囲内に形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の腕時計。
【請求項９】
時計ケース、該時計ケース内に収容された時計機能体、該時計機能体へ電力を供給する時計電力源、前記時計機能体若しくは前記時計電力源に発生電力を供給する発電手段、及び、前記時計ケースの背後の開口を閉鎖する裏蓋を有する腕時計において、
前記裏蓋の内部には、通信回路と、該通信回路に接続された通信アンテナと、前記通信回路に電力を供給する通信電力源と、前記通信回路の通信機能を停止及び開始させる操作部材とを有する無線通信機能体が収容され、
前記裏蓋の外面に前記通信回路若しくは前記通信電力源に供給される電力の補給を行うための電力補給用構造が設けられていることを特徴とする腕時計。
【請求項１０】
前記通信アンテナは、前記時計電力源及び前記通信電力源と平面的に重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の腕時計。
【請求項１１】
前記時計電力源と前記通信電力源が相互に平面的に重なっていることを特徴とする請求項６又は１０に記載の腕時計。
【請求項１２】
前記無線通信機能体は、前記通信回路の通信機能が開始されているときに外部無線通信装置と相互認証のため間欠的に無線通信を行うことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の腕時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は腕時計に係り、特に、無線通信機能を備えた腕時計の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から無線通信機能を備えた腕時計が市販されている。このような腕時計は、通常、通信回路や通信アンテナ等を備えた特別の内部構造を有するため、一般の時計機能のみを有する時計とは別の肉厚のケース構造を備えている。たとえば、携帯電話機の着信を報知する機能を備えた腕時計として以下の特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
特に、時計ケースの裏側に通信部を配置する構成としては、裏蓋の代わりに緊急呼出発信器を収容するハウジングを時計ケースに装着するようにした構造が特許文献２に開示され、また、時計ケースの裏側に付加機能ユニットを着脱可能に構成した構造が特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１８３６５７号公報
【特許文献２】特表２００４−５１４１１９号公報
【特許文献３】実開平５−６６５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の無線通信機能を備えた腕時計においては、裏蓋に付加機能を設けて時計ケースに取付けた構造を有するが、付加機能を奏する部分として無線通信機能体を設けることで、本体と通信回路との接続構造が複雑になり、特殊なケース構造を設ける必要が生じ、信頼性の低下や製造コストの増加を招く虞があるという問題点がある。
【０００５】
また、無線通信機能体を設けた場合には電力消費量が大幅に増大することから、頻繁に裏蓋を外して電池交換等を行う必要があり、交換作業が煩雑になるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、無線通信機能体を付加した腕時計において、裏蓋に無線通信機能を設けても、信頼性の向上及び製造コストの低減を図ることができるとともに、電力補給を容易に行うことができる構成を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる実情に鑑み、本発明の腕時計は、時計ケース、該時計ケース内に収容された時計機能体、及び、前記時計ケースの背後の開口を閉鎖する裏蓋を有する腕時計において、前記裏蓋の内部には、通信回路と、該通信回路に接続された通信アンテナと、前記通信回路に電力を供給する通信電力源と、前記通信回路の通信機能を停止及び開始させる操作部材とを有する無線通信機能体が収容され、前記無線通信機能体が前記時計機能体と電気的に独立し、前記裏蓋の外面に前記通信回路若しくは前記通信電力源に供給される電力の補給を行うための電力補給用構造が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、裏蓋の内部に通信回路、通信アンテナ、通信電力源及び操作部材を有する無線通信機能体を収容することで、通信電力源からの電力供給で通信回路を動作させ、通信アンテナを介して無線通信を行うことができるとともに、操作部材によって無線通信機能の動作及び停止を実現できるため、時計機能体とは完全に独立した状態で支障なく無線通信機能を実現できる。したがって、時計機能体と無線機能体とを完全に分離できるため、両者間の電気的接続構造が不要となることから、付加構造を簡易なものとすることができ、時計機能体の防水性を容易に確保できるなど、本来の時計構造も容易に構成することができるので、信頼性の向上及び製造コストの低減を図ることができる。また、裏蓋の外面に電力補給用構造が設けられていることで、裏蓋を時計ケースから取り外さずに電力補給を行うことができるため、電力補給のための作業の煩雑さを回避できる。
【０００９】
なお、上記の電力補給用構造とは、外部から電力補給を行うための各種の構造であり、たとえば、以下の開口部及び交換用蓋の他に、充電用コネクタ、充電アダプタの接続プラグなどの構造を裏蓋の外面上に有するものを言う。
【００１０】
本発明において、前記電力補給用構造は、前記裏蓋の外面に前記通信電力源を出し入れ可能に構成された開口部と、該開口部を開閉可能に構成する交換用蓋とを有することが好ましい。これによれば、裏蓋を時計ケースから取り外すことなく、交換用蓋を開放して通信電力源を交換することができる。
【００１１】
本発明において、前記裏蓋は絶縁材料で構成されていることが好ましい。通信アンテナを内蔵する裏蓋は少なくとも一部が開口し、若しくは、絶縁材料で構成されていればよいが、特に、裏蓋の全体がプラスチック材などの絶縁材料で構成されることで、無線通信機能体の通信性能をさらに向上させることができる。
【００１２】
本発明において、前記通信アンテナと前記通信電力源が平面的に重ならない位置に配置されていることが好ましい。これによれば、通信アンテナが通信電力源と平面的に重ならない位置に配置されていることで、導電体を主要構成とする通信電力源の影響を低減できるため、通信アンテナの受信性能若しくは送信性能を高めることができる。
【００１３】
本発明において、前記通信アンテナは前記通信回路に対して前記時計機能体の反対側に配置されていることが好ましい。これによれば、時計機能体の影響を低減できるため、通信アンテナの受信性能若しくは送信性能を高めることができる。
【００１４】
本発明において、前記時計ケース内には前記時計機能体に電力を供給する時計電力源がさらに配置され、該時計電力源と前記通信アンテナが平面的に重ならない位置に配置されていることが好ましい。導電体を主要構成とする時計電力源の影響を低減できるので、通信アンテナの受信性能若しくは送信性能を高めることができる。
【００１５】
本発明において、前記時計機能体は文字板を有し、該文字板が絶縁材で構成されていることが好ましい。これによれば、時計ケース側を通した無線の受信若しくは送信が容易になるので、受信性能若しくは送信性能を高めることができる。
【００１６】
本発明において、前記操作部材の外部操作部分は、前記裏蓋の外周部における３時半〜５時若しくは７時〜８時半の方位範囲内に形成されていることが好ましい。操作部材が上記方位範囲内に形成されることで、腕時計を装着した状態でも容易に操作することが可能になる。
【００１７】
また、本発明の別の腕時計は、時計ケース、該時計ケース内に収容された時計機能体、該時計機能体へ電力を供給する時計電力源、前記時計機能体若しくは前記時計電力源に発生電力を供給する発電手段、及び、前記時計ケースの背後の開口を閉鎖する裏蓋を有する腕時計において、前記裏蓋の内部には、通信回路と、該通信回路に接続された通信アンテナと、前記通信回路に電力を供給する通信電力源と、前記通信回路の通信機能を停止及び開始させる操作部材とを有する無線通信機能体が収容され、前記裏蓋の外面に前記通信回路若しくは前記通信電力源に供給される電力の補給を行うための電力補給用構造が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、時計機能体若しくは時計電力源に発生電力を供給する発電手段を有することで、時計機能体については電池交換や充電などの電力補給を行う必要がなくなるとともに、裏蓋の外面に電力補給用構造を設けることで、裏蓋の取り外しが不要になる。
【００１９】
本発明において、前記通信アンテナは、前記時計電力源及び前記通信電力源と平面的に重ならない位置に配置されていることが好ましい。これによれば、通信アンテナが時計電力源と通信電力源の双方と平面的に重ならない位置に配置されることで、通信アンテナの受信性能若しくは送信性能を高めることができる。
【００２０】
本発明において、前記時計電力源と前記通信電力源が相互に平面的に重なっていることが好ましい。これによれば、通信アンテナを時計電力源と通信電力源の双方に平面的に重ならないように配置する場合に、当該通信アンテナを配置可能な範囲を広げることができる。
【００２１】
本発明において、前記無線通信機能体は、前記通信回路の通信機能が開始されているときに外部無線通信装置と相互認証のため間欠的に無線通信（相互認証動作）を行うことが好ましい。間欠的に（一定期若しくは不定期に）外部無線通信装置との間で相互認証のための無線通信を行うことにより、無線通信機能体が外部無線通信装置に対する通信圏内にあれば特別な操作を行わずに外部無線通信装置との間の通信モードを確立することができるなど、通信圏外から圏内へ、或いは、通信圏内から圏外への移動があっても自動的に通信状態の確立や解除が行われる。たとえば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、プリンタ、自動車などの電子機器に対して無線通信機能体が通信圏内にあるときには通常動作可能とされるが、無線通信機能体が通信圏内から脱出すると、上記電子機器が動作を停止したり、動作がロックされて機能しなくなったり、特定の情報を利用することができなくなったりするといったセキュリティロック機能を実現できる。なお、この場合には、無線通信機能体が間欠的に動作し続けることとなるので、不要時には操作部材を操作して通信機能を無効にすることで、通信電力源の消耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１実施形態］
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は第１実施形態の腕時計の概略縦断面図、図２は同実施形態の裏側から見た概略斜視図、図３は同実施形態の無線通信機能体の平面配置を示す裏面透視図である。
【００２３】
本実施形態の腕時計１０は、時計ケース１１と、この時計ケース１１内に収容される時計機能体１２と、時計ケース１１の背後の開口を閉鎖する裏蓋１３とを有している。また、時計ケース１１の表面側にはガラス等よりなる表示窓１４が取り付けられ、上記時計機能体１２の表示部が視認可能な態様とされる。なお、本実施形態の腕時計１０は、図５に示すように腕時計本体１０Ａと、時計バンド１０Ｂとからなるが、以下の説明では腕時計本体１０Ａのみについて説明する。
【００２４】
時計機能体１２には、ムーブメント等よりなる時計機構１２ａと、この時計機構１２ａの表面側に配置された文字板１２ｂと、時計機構１２ａによって駆動される指針１２ｃと、時計機構１２ａに電力を供給する電池、キャパシタ等よりなる時計電力源１２ｄとが設けられる。文字板１２ｂと指針１２ｃは上記表示部を構成する。
【００２５】
ここで、上記時計ケース１１が合成樹脂、セラミックスなどの絶縁材料で構成されることが後述する無線通信機能をより向上させることができる点で好ましい。ただし、金属材料等の導電性材料で時計ケース１１を形成すれば、外観の自由度増大、質感の向上など見栄えの改善を図ることができる点で好ましい。また、文字板１２ｂ、指針１２ｃなども合成樹脂、セラミックスなどといった絶縁材料で構成されることが望ましい。特に、文字板１２ｂは裏蓋１３を厚み方向に被覆する位置に配置されるので、絶縁材料で構成することで無線通信機能を高めることができる。
【００２６】
時計ケース１１の内部には上記時計機能体１２を位置決め支持すると共に裏蓋１３を内側から位置決め支持する位置決め枠１２ｅが配置される。裏蓋１３は時計ケース１１に対して固定ねじ等の固定部材１５で取り付け固定されている。裏蓋１３の時計ケース１１への取り付け方法としては、螺合、嵌め込みなどの種々の方法を用いることができる。ただし、上記の固定部材１５による取付け方法（４本のネジによる固定）などのように、裏蓋１３を時計ケース１１に対して一定の姿勢で取り付けできる方法で固定することが、後述する通信アンテナと時計電力源１２ｄとの間の平面的位置関係が保たれる点で望ましい。
【００２７】
時計機構１２ａには巻真１２ｆが接続され、この巻真１２ｆは時計ケース１１を通して外部に突出する竜頭１２ｇに接続されている。
【００２８】
裏蓋１３は、時計ケース１１の底部に対応する形状を外周部に備えた内側壁１３ａと、この内側壁１３ａの外周から厚み方向に設けられた周縁壁１３ｂと、上記内側壁１３ａとは周縁壁１３ｂを挟んで反対側に設けられた外側壁１３ｃとを備えている。裏蓋１３は少なくとも後述する通信アンテナ１６ｂの性能を確保できる程度に、一部の壁面が絶縁材料で構成されるか、或いは、開口していることが好ましい。しかしながら、密閉性の確保や製造コストを考慮すると、特に、裏蓋１３の全体が合成樹脂（プラスチック）等の絶縁材料で構成されていることが望ましい。
【００２９】
裏蓋１３の内部には、無線通信機能を有する通信回路１６ａと、該通信回路１６ａに接続された通信アンテナ１６ｂと、前記通信回路１６ａに電力を供給する通信電力源１６ｃと、前記通信回路１６ａの通信機能を停止させる操作部材１６ｄとを有する無線通信機能体１６が収容されている。図示例の場合、裏蓋１３は操作部材１６ｄの外部操作部分を除いて無線通信機能体１６が配置される収容部を閉鎖するように、上記内側壁１３ａ、周縁壁１３ｂ及び外側壁１３ｃが形成されている。なお、本発明の無線通信機能体１６としては、無線通信機能のうち、受信機能のみを有するもの、或いは、送信機能のみを有するものであっても構わないが、本実施形態では受信機能と送信機能を共に有するものとして説明する。
【００３０】
通信回路１６ａはたとえば基板と該基板に実装された電子部品とからなり、裏蓋１３の収容部内において表側（時計機能体１２側）に配置されている。図示例の場合、通信回路１６ａは裏蓋の内側壁１３ａの内面上に固定される。また、この通信回路１６ａに接続された通信アンテナ１６ｂは、通信回路１６ａよりも裏側（時計機能体１２とは反対側）に配置されている。図示例の場合、通信アンテナ１６ｂは外側壁１３ｃの内面上に固定されている。これによって通信アンテナ１６ｂは時計ケース１１及び時計機能体１２から離間した位置に配置されるので、時計ケース１１が金属で構成された場合などでも、通信アンテナ１６ｂの機能低下を抑制できる。さらに、通信電力源１６ｃもまた、通信回路１６ａよりも裏側に配置され、図示例では外側壁１３ｃの内面上に配置されている。これは後述する交換用蓋による交換を容易にするための構成である。
【００３１】
図２に示すように、通信電力源１６ｃに隣接する外側壁１３ｃには開口部１３ｄが形成され、該開口部１３ｄは、通信電力源１６ｃを出し入れ可能となるように構成されている。この開口部１３ｄは交換用蓋１３ｅによって開閉可能に構成されている。交換用蓋１３ｅは外側壁１３ｃの外面上に設けられる無線通信機能体１６に供給される電力の補給を行うための上述の電力補給用構造である。
【００３２】
交換用蓋１３ｅは外側壁１３ｃに対して螺合した状態で取り付けられている。交換用蓋１３ｅの外面には工具係合溝などの工具やコイン等で開閉操作できる操作用構造が設けられ、当該操作用構造によって交換用蓋１３ｅを回転させることで、外側壁１３ｃより取り外したり外側壁１３ｃに装着したりすることができるようになっている。
【００３３】
操作部材１６ｄは、上記周縁壁１３ｂに露出する外部操作部分を有し、たとえば、沈頭スイッチ、引き出し操作スイッチなどのように、不用意に操作されにくいスイッチ構造を有している。操作部材１６ｄは、たとえば、航空機内、病院などといった電波の送受信が禁止されている場所において、使用者の意思で無線通信機能を停止させるためのものである。また、一旦停止した無線通信機能を開始（再開）させることも可能である。したがって、通常の使用時では操作する必要がないので、上述のように誤操作の防止に適したスイッチ構造とすることが好ましい。なお、無線通信機能体１６が外部無線通信装置との間の相互認証のために間欠的に動作するように構成されている場合には、操作部材１６ｄを操作して無線通信を無効化することで、通信電力源１６ｃの無駄な消耗を防止することができる。
【００３４】
操作部材１６ｄの外部操作部分は、図示例では４時方向の方位に設けられているが、一般には、３時半〜５時の範囲内、或いは、７時〜８時半の範囲内に設けることが好ましい。これらによれば、腕時計を時計バンドで腕に装着したままでも、容易に操作部材を操作することができる。特に、３時半〜５時の範囲内であれば袖先にも影響されずに容易に操作できる。なお、本明細書において、時刻で表された方位若しくは方位範囲については、通常の態様でアナログ腕時計を腕に装着した状態の時刻表示を基準にした方位を言い、したがって、アナログ時計以外の時計（ディジタル時計）でも、上記装着状態を基準としたときの上記方位に対応する方位を示すことになる。
【００３５】
通信アンテナ１６ｂは、たとえば誘電体アンテナなどの電子部品で構成でき、図示例では通信回路１６ａとは分離されて配置されている。ただし、通信回路１６ａの基板上に実装された電子部品で構成することもでき、また、基板上に形成された導体パターンの一部で構成することも可能である。後述するように１３．５６ＭＨｚ〜２．４ＧＨｚの周波数帯で使用する場合、チップアンテナ、ループアンテナ、λ／４アンテナ、逆Ｆアンテナなどを好適に用いることができる。
【００３６】
通信アンテナ１６ｂとしては、上述のいずれの態様で設置される場合であっても、厚みで０．５〜１．５ｍｍの範囲内のものが好ましく、平面寸法で直径５〜１５ｍｍの範囲内の仮想円内に収まるものであることが望ましい。この範囲内であれば、通信アンテナ１６ｂを腕時計として一般的な寸法のものの裏蓋内に容易に収容することができると共に、次に説明する所定の平面配置を容易に取ることができる。
【００３７】
通信アンテナ１６ｂは、図３に示すように、通信電力源１６ｃ及び時計電力源１２ｄとは平面的に重ならない位置に配置されている。一般に電池やキャパシタ等の電力源は導電体を主要構成とするものであって、腕時計の内部構造としては最も大きな導電体であるから、これらと平面的に重なる位置に配置された場合、通信アンテナ１６ｂは大きな影響を受け、その受信性能若しくは送信性能を低下させる。通信アンテナ１６ｂが通信電力源１６ｃ及び時計電力源１２ｄと平面的に重ならないことで、特に厚み方向から入射した外来電波を効率的に受信でき、或いは、厚み方向へ電波を効率的に放射できる。この場合、時計電力源１２ｄと通信電力源１６とはなるべく広範囲において相互に（たとえば、一方が他方の全体と）平面的に重なるように配置されていることが好ましい。このようにすると、通信アンテナ１６ｂの障害を与える平面領域をさらに低減することができ、通信アンテナ１６ｂの平面配置の自由度を高めることができる。
【００３８】
ここで、通信アンテナ１６ｂは通信電力源１６ｃ及び時計電力源１２ｄに対して平面的に最も離間した位置に配置されることが好ましい。図示例では、裏蓋１３の中心位置を基準として通信電力源１６ｃ及び時計電力源１２ｄが配置される方位と、通信アンテナ１６ｂが配置される方位とが相互に反対方向となっている。また、通信アンテナ１６ｂは時計機能体１２の巻真１２ｆが配置される３時方向に近い位置に配置される。通常、時計機能体１２の巻真１２ｆが配置される３時方向の近傍には時計電力源１２ｄその他の大きな導電体を要する部品が配置されることはないので、当該巻真１２ｆの影響をも回避するために巻真１２ｆが配置される３時方向を基準として時計回り若しくは反時計回りに隣接した平面位置（たとえば、図示例のように１時半〜２時半方向を中心にした位置、或いは、３時半〜４時半方向を中心にした位置）に通信アンテナが配置されることがアンテナの機能を発揮する上で最も好ましい。
【００３９】
図４は本実施形態の上記無線通信機能体１６の概略構成を示す構成ブロック図である。通信回路１６ａは前述の基板上に実装されたＩＣチップ等の電子部品や所定の配線パターン等で構成される。通信回路１６ａには、無線通信機能を制御する無線制御回路１６１が半導体ＩＣ等よりなるＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）又は論理回路等により構成され、この無線制御回路１６１の制御下にて以下に説明する各回路部が動作することで無線通信が行われる。
【００４０】
上記通信アンテナ１６ｂには復調回路１６２、キャリア検出回路１６４及び変調回路１６３が接続されている。上記復調回路１６２は、たとえば、通信アンテナ１６ｂで受信された受信信号にＡＳＫ復調を施し、受信データＸを上記無線制御回路１６１に出力する。また、上記キャリア検出回路１６４は、上記受信信号にキャリアが含まれているか否かを検出し、キャリアが含まれている場合にはキャリア検出信号Ｙを上記無線制御回路１６１に出力する。さらに、上記変調回路１６３は、上記無線制御回路１６１から出力された送信データＺにたとえばＡＳＫ変調を行って送信制御信号を生成し、この送信制御信号に基づいて送信信号を生成して通信アンテナ１６ｂに出力する。
【００４１】
記憶手段１６５は各種データを記録できるＥＰＲＯＭ等の記録媒体で構成され、たとえば、無線通信機能体１６の識別データＩＤなどを記憶する。これらの各種データは記憶手段１６５から上記無線制御回路１６１によって読み出され、上記無線通信に際して適宜に使用されるほか、上記無線通信で得られた種々のデータが上記無線制御回路１６１を介して適宜に記憶手段１６５に記録される。
【００４２】
無線制御回路１６１には水晶振動子等よりなる基準振動子１６６と接続された基準信号生成回路１６７が接続されており、この基準信号生成回路１６７から出力される基準信号Ｓに基づいて、各種の動作が行われる。また、無線制御回路１６１は上記操作部材１６ｄと接続され、操作部材１６ｄの操作が行われると、無線通信機能を停止したり、或いは、無線通信機能を再開させたりすることができる。さらに、無線制御回路１６１に接続された報知部１６８は、たとえば、ブザー、点灯表示体、振動源などで構成され、無線通信機能に伴って使用者に注意を喚起する必要があるときに音、光、振動などでこれを知らせるようになっている。本実施形態では裏蓋１３には点灯表示体や振動源（振動モータ）は設けられていないので、上記報知部１６８はブザー、スピーカなどの発音体で構成される。なお、以上説明した無線通信機能体１６には通信電力源１６ｃより電力が供給され、上記の各回路部が当該電力によって動作するようになっている。
【００４３】
本実施形態では、無線通信機能体１６と、時計機能体１２との間には、信号のやりとりはもちろんのこと、電力供給経路をも含め、電気的な繋がりが一切存在しない。このため、裏蓋１３には上記交換用蓋１３ｅや操作部材１６ｄ以外に特別な構造は不要であり、電気端子なども不要である。したがって、時計ケース１１及び裏蓋１３の構造を簡易に構成でき、小型化、薄型化も容易になるとともに、製造コストも低減できる。また、無線通信機能体１６の電池交換などを行っても、腕時計の時計ケース１１自体の気密性には影響を与えないので、防水性の確保も容易である。
【００４４】
また、本実施形態では電力消費の多い無線通信機能体１６の通信電力源１６ｃを時計電力源１２ｄとは別に設けると共に、無線通信機能体１６の電力補給（通信電力源１６ｃ（電池）の交換）を裏蓋１３を取り外さずに行うことができるようにしたので、電力補給を煩雑な作業なしに容易に、しかも、時計機能体１２へ影響を与えずに、支障なく行うことができる。
【００４５】
本実施形態の無線通信機能の近距離無線通信方式としては、たとえば、特定小電力通信、微弱無線通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）、ＲＦ−ＩＤ（ＩＳＯ１４４４３、ＩＳＯ１５６９３）などの通信規格に対応したものが挙げられる。これらの通信方式では、通常、１３．５６ＭＨｚ〜２．４ＧＨｚの周波数帯を使用する。ただし、本発明は上記の規格に限定されるものではなく、たとえば、携帯電話の通信規格、電波時計の通信規格に対応したものであってもよい。
【００４６】
図５は本実施形態の動作態様を示す概略説明図である。本実施形態の腕時計１０は、外部送受信装置１００及び関連設備２００と共に通信システムを構成する。外部送受信装置１００は、制御部１１０、受信回路１２０、送信回路１３０及び高周波回路１４０を有し、上記腕時計１００との間の無線通信によりデータの授受を行う。また、外部送受信装置１００は、関連設備２００との間で適宜のデータ交換を行い、使用者が関連設備２００の処理等に関連したサービスを受けることができるように構成される。
【００４７】
上記サービスの例としては、たとえば、入退場ゲート装置に上記外部送受信装置１００が組み込まれ、上記関連設備２００として電子決済処理装置を接続してなる電子決済システム、上記外部送受信装置１００が組み込まれた関連設備２００としての携帯電話機又はパーソナルコンピュータと腕時計１０の間で信号のやり取りを行い、当該携帯電話機又はパーソナルコンピュータが使用者から離間したときには自動的に機能ロックがかかったり、携帯電話機に着信があったときにはこれを報知したりする電子機器連携システム、外部送受信システム１００が組み込まれた関連設備２００として家屋、自動車、金庫等の電子施錠装置を有するセキュリティシステム或いはキーレスエントリーシステムなどが例示される。
【００４８】
図６は上記の動作態様における本実施形態の動作手順の例を示す概略フローチャートである。まず、操作部材１６ｄを操作することで無線通信機能を再開させると、無線制御回路１６１が各回路部に指令を出し、無線通信を行って外部送受信装置１００との間で、外部送受信装置１００に対して識別データ（ＩＤ）を送信するなどの相互認証処理を行う。相互認証が完了して無線通信モードが確立された場合には、無線制御回路１６１より制御信号を報知部１６８へ送出し、当該報知部１６８が所定のブザー音などを発音する等の報知パターンＡで報知動作を行う。そして、この場合には、以後、当該無線通信モードにて腕時計１０と外部送受信装置１００との間で無線通信が行われ、所定の処理が実行される。
【００４９】
一方、外部送受信装置１００が近隣に存在しないなどの理由により相互認証ができなかった（認証動作に失敗した）場合には、上記とは別の報知パターンＢにて報知が行われる。この場合には、再び上記の相互認証の試みが所定時間間隔で繰り返し行われる。たとえば、ポーリング方式であれば、定期的にポーリング信号を送り続け、外部送受信装置１００の応答を待つ。なお、上記の説明とは逆に、信号を外部送受信装置１００側から送出するようにしても構わない。
【００５０】
［第２実施形態］
次に、図７を参照して本発明に係る第２実施形態の腕時計２０について説明する。本実施形態では時計ケース２１だけが上記第１実施形態とは異なるのみで、他の部分、すなわち、時計機能体２２（時計機構２２ａ、文字板２２ｂ、指針２２ｃ、時計電力源２２ｄ、位置決め枠２２ｅ、巻真２２ｆ、竜頭２２ｇ）、裏蓋２３（内側壁２３ａ、周縁壁２３ｂ、外側壁２３ｃ、開口部２３ｄ、交換用蓋２３ｅ）、表示窓２４、固定手段２５、無線通信機能体２６（通信回路２６ａ、通信アンテナ２６ｂ、通信電力源２６ｃ、操作部材２６ｄ）は第１実施形態と同一に構成できるので、これらの説明は省略する。
【００５１】
本実施形態では、時計ケース２１が合成樹脂（プラスチック）等の絶縁材料で構成されたケース基材２１Ａと、このケース基材２１Ａの外表面上に固定された外装材２１Ｂとによって構成される。ここで、時計ケース２１の強度、防水などのケースとしての本来的機能はケース基材２１Ａで確保されることが好ましい。図示例の場合、外装材２１Ｂは金属等の板状材であり、ケース基材２１Ａの外表面を部分的に（特に表示窓２４の周囲部などの表面側範囲において）被覆した状態で固定されている。これによって、時計ケース２１の多くを絶縁材料で構成することで無線通信機能体２６の通信性能を確保しつつ、外装材２１Ｂによって腕時計としての外観を自由に設定でき、たとえば、質感を向上させたり、デザインのバリエーションを広げたりすることができる。
【００５２】
［第３実施形態］
次に、図８を参照して本発明に係る第３実施形態の腕時計３０について説明する。本実施形態では時計機能体３２だけが上記第１実施形態とは異なるのみで、他の部分、すなわち、時計ケース３１、裏蓋３３（内側壁３３ａ、周縁壁３３ｂ、外側壁３３ｃ、開口部３３ｄ、交換用蓋３３ｅ）、表示窓３４、固定手段３５、無線通信機能体３６（通信回路３６ａ、通信アンテナ３６ｂ、通信電力源３６ｃ、操作部材３６ｄ）は第１実施形態と同一に構成できるので、これらの説明は省略する。
【００５３】
本実施形態の時計機能体３２は、先の各実施形態の時計機構の代わりに時計回路３２ａ及び表示パネル３２ｂを有し、時計回路３２ａには、回路基板３２ａ−１と、この回路基板上に実装された時計ＩＣ３２ａ−２及び水晶振動子３２ａ−３などが設けられている。また、表示パネル３２ｂはたとえば液晶表示体、有機ルミネッセンス表示体などで構成され、時計回路３２ａ内に設けられた駆動回路により適宜の表示ができるように構成される。また、時計回路３２ａには時計電力源３２ｄが接続されるとともに、図示しない操作スイッチなどが接続されている。
【００５４】
このように時計機能体３２が異なる場合でも、上記第１実施形態で説明したように、本発明の構成は基本的に不変である。なお、時計回路３２ａを小型化することができるのであれば、時計回路３２ａを無線通信機能体３６内の通信アンテナ３６ｂと平面的に重ならない位置に限定して配置することが望ましく、さらに、時計ケース３１を全て絶縁材料で構成することが望ましい。なお、先の実施形態でも述べたが、図示例のように通信アンテナ３６ｂを通信回路３６ａを構成する基板上に実装してもよい。
【００５５】
［第４実施形態］
次に、図９を参照して本発明に係る第４実施形態の腕時計４０について説明する。本実施形態では時計機能体４２だけが上記第１実施形態とは異なるのみで、他の部分、すなわち、時計ケース４１、裏蓋４３（内側壁４３ａ、周縁壁４３ｂ、外側壁４３ｃ、開口部４３ｄ、交換用蓋４３ｅ）、表示窓４４、固定手段４５、無線通信機能体４６（通信回路４６ａ、通信アンテナ４６ｂ、通信電力源４６ｃ、操作部材４６ｄ）は第１実施形態と同一に構成できるので、これらの説明は省略する。
【００５６】
本実施形態の時計機能体４２は、基本的に第１実施形態と同様に構成された時計機構４２ａ、文字板４２ｂ、指針４２ｃ、時計電力源４２ｄ、位置決め枠４２ｅ、巻真４２ｆ、竜頭４２ｇを有するが、さらに、文字板４２ｂの背後に重ねて配置された太陽電池パネル４２ｈを備えている。この場合、文字板４２ｂとしては透光性を有する素材、たとえば、合成樹脂（プラスチック）やセラミックス基板などを用いることが好ましい。これらは同時に絶縁材料でもあるため、無線通信機能体４６にとっても好都合である。
【００５７】
太陽電池パネル４２ｈは、表示窓４４及び文字板４２ｂを通過した外光を受けて発電を行い、当該発電によって生成された電力は大容量キャパシタ、化学二次電池等で構成される時計電力源４２ｄに蓄電される。そして、時計機能体４２は基本的には当該太陽電池パネル４２ｈで発電された電力のみで駆動される。太陽電池パネル４２ｈは、たとえば、プラスチックフィルム、ガラス等よりなる絶縁基板上に、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、単結晶シリコンなどで構成された半導体薄膜と、当該半導体薄膜に接続された電極膜とを形成することで構成される。この太陽電池パネル４２ｈは本発明の発電手段に相当する。
【００５８】
なお、上記第３実施形態の構成に本実施形態の発電手段を設けても構わない。また、発電手段としては上記の太陽電池に限らず、たとえば、回転錘と、該回転錘に接続されたロータを備えた小型発電機とを有するものであってもよい。
【００５９】
本実施形態では、先の各実施形態と同様の効果を奏する他に、時計機能体４２に対する電力補給の必要がなくなるため、使用者は裏蓋４３の内部に収容された通信電力源４６ｃのみを交換すればよいことから、使用者や時計店の店員などが時計電力源と通信電力源とを混同する虞もないという利点が得られる。また、太陽電池パネルに用いる透光性基板（文字板４２ｂや太陽電池パネル基板など）は一般に絶縁材で構成され、電波透過性をも有しているので、無線通信機能を確保する上でも都合がよい。
【００６０】
［無線通信機能体の構成例］
次に、図１０乃至図１２を参照して、上記各実施形態に適用可能な無線通信機能体の構成例について説明する。図１０乃至図１２は無線通信機能体のうち通信回路及び通信アンテナの構成を模式的に示す概略斜視図である。
【００６１】
図１０に示す構成例１では、無線通信機能体５６内に設けられる通信回路５６ａとして、回路基板５６ａ−１と、この回路基板５６ａ−１上に実装された無線通信用ＩＣ５６ａ−２とが設けられている。もっとも、回路基板５６ａ−１には他の電子部品、たとえば、振動子、フィルタ、コンデンサ、抵抗、インダクタ等が実装されていてもよい。また、回路基板５６上には通信アンテナ５６ｂも実装されている。図示例の通信アンテナ５６ｂは、たとえばセラミックなどの誘電体からなる表面実装形のチップアンテナである。
【００６２】
回路基板５６ａ−１には、化学１次電池、化学２次電池、キャパシタ等よりなる上記通信電力源を回避するための切り欠き部５６ａ−３が設けられ、これによって、回路基板５６ａ−１と通信電力源とを同じ厚み範囲に配置できるように構成される。したがって、無線通信機能体５６を薄く形成することができるため、裏蓋の薄型化を図ることができる。通常、通信電力源は円盤型（たとえばボタン電池など）を有するので、上記回路基板５６ａ−１の切り欠き部５６ａ−３も円盤状の切り欠き形状を有するものとなっている。
【００６３】
図１１に示す構成例２（無線通信機能体５６′）では、通信アンテナ５６ｂ′のみが上記構成例１と異なるので、他の部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。この構成例では、通信アンテナ５６ｂ′が導電性に優れた材料、たとえば、銅、ステンレスなどの電気良導体で構成され、全体として板状に形成される。通信アンテナ５６ｂ′は回路基板５６ａ−１上の回路パターンに接続されている。通信アンテナ５６ｂ′は回路基板５６ａ−１上の回路パターンと協動して、ループアンテナ、逆Ｆアンテナを構成する。このような板状アンテナは数百ＭＨｚ（１００〜６００ＭＨｚ）域で有効であり、安価に構成できるという利点がある。
【００６４】
図１２に示す構成例３（無線通信機能体５６″）では、通信アンテナ５６ｂ″のみが上記構成例１及び２と異なるので、他の部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。この構成例では、通信アンテナ５６ｂ″が回路基板５６ａ−１に形成された配線パターンで構成されたパターンアンテナとなっている。そして、当該通信アンテナ５６ｂ″は、図示例の場合、対応波長λに対してλ／４の長さで折り返されたパターンを有するメアンダアンテナ（折り返し形状アンテナ）となっている。また、パターンアンテナとしてループアンテナを構成してもよい。この種のアンテナは安価に構成でき、しかも、回路基板５６ａ−１と一体化されているので、薄型かつコンパクトに構成可能で、無線通信機能体５６の薄型化が容易になるという利点がある。
【００６５】
尚、本発明の腕時計は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態の腕時計本体の概略縦断面図。
【図２】第１実施形態の腕時計本体を裏面側から見た様子を示す概略斜視図。
【図３】第１実施形態の腕時計本体の無線通信機能体の平面配置を示す概略裏面透視図。
【図４】第１実施形態の腕時計の無線通信機能体の内部構成を示す概略ブロック図。
【図５】第１実施形態の腕時計と外部送受信装置及び関連設備との関係を示す概略説明図。
【図６】第１実施形態の腕時計の通信動作を示す概略フローチャート。
【図７】第２実施形態の腕時計本体の概略縦断面図。
【図８】第３実施形態の腕時計本体の概略縦断面図。
【図９】第４実施形態の腕時計本体の概略縦断面図。
【図１０】無線通信機能体の構成例１を示す概略斜視図。
【図１１】無線通信機能体の構成例２を示す概略斜視図。
【図１２】無線通信機能体の構成例３を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００６７】
１０…腕時計、１１…時計機構、１２…時計機能体、１２ａ…時計機構、１２ｂ…文字板、１２ｃ…指針、１２ｄ…時計電力源、１２ｅ…位置決め枠、１２ｆ…巻真、１２ｇ…竜頭、１３…裏蓋、１３ａ…内側壁、１３ｂ…周縁壁、１３ｃ…外側壁、１３ｄ…開口部、１３ｅ…交換用蓋、１４…表示窓、１５…固定手段、１６…無線通信機能体、１６ａ…通信回路、１６ｂ…通信アンテナ、１６ｃ…通信電力源、１６ｄ…操作部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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