(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時計の機械装置（２０）、
該機械装置が収容されるケース（４，６，８；８０）、
地磁気の磁界を感知する検出手段（２８，３４，３６）であって、第１の検出信号（５４）と第２の検出信号（５６）を供給するもの、
地理的な方向を指示する指示手段（１６）、および、
該指示手段（１６）を該第１および第２の検出信号の関数として制御する電子的手段（６８；１００）、を具備し、
該検出手段は、２極の永久磁石（２８）を包含し、該永久磁石は該ケース内に配置される軸（３０）に回転可能に装着されそれにより予め定められた回転軸線（３２）のまわりに自由に回転するようになっており、
該永久磁石は該回転軸線に実質的に垂直な磁気軸（４６）を有するようになっており、
該検出手段は、該ケース内に配置され該永久磁石（２８）の磁界を感知する少くとも第１のセンサ（３４）と第２のセンサ（３６）を包含し、該第１および第２のセンサはそれぞれ該第１および第２の検出信号を供給し、各該検出信号は該２極の永久磁石の該磁気軸の角度位置を決定する態様で該電子的手段により処理されるようになっている時計装置であって、
前記時計装置は、第１の情報記憶ユニット（７６）をさらに具備し、該情報記憶ユニット（７６）には対応の表が記憶され、該表は該永久磁石（２８）の該磁気軸（４６）の第１の複数の角度位置に対し、第２の複数のそれぞれの角度位置を規定し、該第２の複数の各角度位置は、該永久磁石（２８）の磁気軸（４６）が該第１の複数のそれぞれの角度位置に従って方向づけられるときはいつでも地磁気の北の方向を決定し、それによって前記電子的手段（６８；１００）は、前記指示手段（１６）が前記の対応表に基づいて決定された地磁気の北の方向を指示するように該指示手段（１６）を制御し、
該磁気軸の位置と、対応する該地磁気の北の方向との間の角度の広がりはある値を有し、該値の大きさは、該永久磁石が配置される領域における地磁気磁束および該永久磁石自体のそれぞれに対する擾乱であって、該時計の磁気的本体により発生させられる擾乱の関数であることを特徴とする時計装置。
【請求項２】
該第２の複数の角度位置の値は、擾乱されない主羅針盤および該時計のケース内に配置される該永久磁石（２８）の該磁気軸（４６）の角度位置の検出手段の助けをかりて実験的に決定される、請求項１記載の時計装置。
【請求項３】
時計の機械装置（２０）、
該機械装置が収容されるケース（４，６，８；８０）、
地磁気の磁界を感知する検出手段（２８，３４，３６）であって、第１の検出信号（５４）と第２の検出信号（５６）を供給するもの、
地理的な方向を指示する指示手段（１６）、および、
該指示手段（１６）を該第１および第２の検出信号の関数として制御する電子的手段（６８；１００）、を具備し、
該検出手段は、２極の永久磁石（２８）を包含し、該永久磁石は該ケース内に配置される軸（３０）に回転可能に装着されそれにより予め定められた回転軸線（３２）のまわりに自由に回転するようになっており、
該永久磁石は該回転軸線に実質的に垂直な磁気軸（４６）を有するようになっており、
該検出手段は、該ケース内に配置され該永久磁石（２８）の磁界を感知する少くとも第１のセンサ（３４）と第２のセンサ（３６）を包含し、該第１および第２のセンサはそれぞれ該第１および第２の検出信号を供給し、各該検出信号は該２極の永久磁石の該磁気軸の角度位置を決定する態様で該電子的手段により処理されるようになっている時計装置であって、
前記時計装置は、該電子的手段（６８）に第１の制御信号を供給するよう配置される第１の選択手段（１２，１８，７０）をさらに具備し、該電子的手段は、該時計の使用者により選択される磁気方位角を決定するために該第１の制御信号に応答し、羅針盤モードで活性化されるとき該指示手段（１６）により指示される地理的方向を規定することを特徴とする時計装置。
【請求項４】
時計の機械装置（２０）、
該機械装置が収容されるケース（４，６，８；８０）、
地磁気の磁界を感知する検出手段（２８，３４，３６）であって、第１の検出信号（５４）と第２の検出信号（５６）を供給するもの、
地理的な方向を指示する指示手段（１６）、および、
該指示手段（１６）を該第１および第２の検出信号の関数として制御する電子的手段（６８；１００）、を具備し、
該検出手段は、２極の永久磁石（２８）を包含し、該永久磁石は該ケース内に配置される軸（３０）に回転可能に装着されそれにより予め定められた回転軸線（３２）のまわりに自由に回転するようになっており、
該永久磁石は該回転軸線に実質的に垂直な磁気軸（４６）を有するようになっており、
該検出手段は、該ケース内に配置され該永久磁石（２８）の磁界を感知する少くとも第１のセンサ（３４）と第２のセンサ（３６）を包含し、該第１および第２のセンサはそれぞれ該第１および第２の検出信号を供給し、各該検出信号は該２極の永久磁石の該磁気軸の角度位置を決定する態様で該電子的手段により処理されるようになっている時計装置であって、
前記時計装置は、該電子的手段（６８）に第１の制御信号および第２の制御信号を供給するよう配置される第１の選択手段（１２，１８，７０）をさらに具備し、該電子的手段は該時計の使用者により選択される地理的な方位角を決定するために該第１の制御信号に、また該時計の使用者により選択される磁気偏角を決定するために該第２の制御信号に応答し、該電子的手段（６８）は、対応する磁気方位角を決定して該指示手段（１６）をある地理的方向へ駆動し、その場合の駆動の態様として、該地理的方向が、羅針盤モードが活性化されるときはいつでも該地理的な方位角に対応するように駆動するよう配置されていることを特徴とする時計装置。
【請求項５】
該第１の選択手段は、ステムに固定的に結合された竜頭（１８）により時計の使用者により作動されることが可能な回転可能なステム（７０）を具備し、該時計装置は表示手段（１２）をさらに具備し、該表示手段は、該時計の使用者が、該竜頭を第１の方向へ回転することにより該地理的な方位角を選択し、該竜頭を第２の方向へ回転することにより該磁気偏角を選択することができるようにするものである、請求項４記載の時計装置。
【請求項６】
時計の機械装置（２０）、
該機械装置が収容されるケース（４，６，８；８０）、
地磁気の磁界を感知する検出手段（２８，３４，３６）であって、第１の検出信号（５４）と第２の検出信号（５６）を供給するもの、
地理的な方向を指示する指示手段（１６）、および、
該指示手段（１６）を該第１および第２の検出信号の関数として制御する電子的手段（６８；１００）、を具備し、
該検出手段は、２極の永久磁石（２８）を包含し、該永久磁石は該ケース内に配置される軸（３０）に回転可能に装着されそれにより予め定められた回転軸線（３２）のまわりに自由に回転するようになっており、
該永久磁石は該回転軸線に実質的に垂直な磁気軸（４６）を有するようになっており、
該検出手段は、該ケース内に配置され該永久磁石（２８）の磁界を感知する少くとも第１のセンサ（３４）と第２のセンサ（３６）を包含し、該第１および第２のセンサはそれぞれ該第１および第２の検出信号を供給し、各該検出信号は該２極の永久磁石の該磁気軸の角度位置を決定する態様で該電子的手段により処理されるようになっている時計装置であって、
前記時計装置は、複数の与えられた場所または地理的領域のなかから１つの場所または地理的領域を選択するために第２の選択手段（１４，１８，７０，８８，９０）をさらに具備することを特徴とする時計装置。
【請求項７】
該第２の選択手段は、竜頭（１８）を用いて時計の使用者により操作されることができる針（１４）、および該複数の場所または与えられた地理的領域にそれぞれ対応する複数の表示（９０）をその表面上に具備する文字板（８８）を具備し、該針は、対応する場所または地理的領域の選択ができるよう該複数の表示の各個と整列するようにされている、請求項６記載の時計装置。
【請求項８】
前記時計装置は、第２の情報記憶ユニット（１０２）であって該複数の与えられた場所または地理的領域に対して予め規定された地理的場所の磁気方位角が記憶されるものをさらに具備し、該電子的手段（１００）は該指示手段（１６）をある地理的方向へ駆動するように配置され、その駆動は、そのような予め規定された場所の表示モードが活性化されたときはいつでも該地理的方向が該予め規定された地理的場所に対応するような、また該時計の使用者が該場所または該選択された地理的領域内に実質的に位置するような態様の駆動である、請求項６または７記載の時計装置。
【請求項９】
前記時計装置は、第３の情報記憶ユニット（１０４）であって該複数の場所または地理的領域の磁気偏角が記憶されるものをさらに具備し、該電子的手段（１００）は該指示手段（１６）をある地理的方向へ駆動するように配置され、その駆動は、該地理的方向が該時計の使用者により選択される地理的方位角に対応し、羅針盤モードが活性化されたときはいつでも地理的な北の方向に対応するような、また該時計の使用者が該場所または該選択された地理的領域内に実質的に位置するような態様の駆動である、請求項６〜８のいずれか一項に記載の時計装置。
【請求項１０】
時計の機械装置（２０）、
該機械装置が収容されるケース（４，６，８；８０）、
地磁気の磁界を感知する検出手段（２８，３４，３６）であって、第１の検出信号（５４）と第２の検出信号（５６）を供給するもの、
地理的な方向を指示する指示手段（１６）、および、
該指示手段（１６）を該第１および第２の検出信号の関数として制御する電子的手段（６８；１００）、を具備し、
該検出手段は、２極の永久磁石（２８）を包含し、該永久磁石は該ケース内に配置される軸（３０）に回転可能に装着されそれにより予め定められた回転軸線（３２）のまわりに自由に回転するようになっており、
該永久磁石は該回転軸線に実質的に垂直な磁気軸（４６）を有するようになっており、
該検出手段は、該ケース内に配置され該永久磁石（２８）の磁界を感知する少くとも第１のセンサ（３４）と第２のセンサ（３６）を包含し、該第１および第２のセンサはそれぞれ該第１および第２の検出信号を供給し、各該検出信号は該２極の永久磁石の該磁気軸の角度位置を決定する態様で該電子的手段により処理されるようになっている時計装置であって、
前記時計装置は、２方向電動機（７６′；１１０）により駆動される少くとも１つの針（１６）を包含する時刻表示機構、および、該電子的手段（６８；１００）に針（１６）の初期の角度位置を与えるために該針（１６）を初期化する手段をさらに具備し、
該電子的手段は、時計が作動状態に維持されているときは該針の角度位置に実時間で追従するよう配置されており、該針は、該地理的方向を指示する前記の手段に属し、また、該時計の使用者に対し該地理的方向を可視的に表示することに役立つものであることを特徴とする時計装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地磁気の北の方向を検出する配置を有する時計装置に関する。そのような検出の結果は、１つの与えられた地理的方向、または予め規定された場所の方向、特にメッカの方向を指示するために用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
特許文書ＥＰ−０４４８０１８により羅針盤（コンパス）時計装置が知られており、この羅針盤時計は、電子的時計機械装置、地磁気磁束を直接検出するのに役立つ２つの磁気的センサ、時計の基準軸の磁気方位角を決定するための２つの磁気的センサにより発生する信号を処理するユニット、表示手段を地理的方向へ、特に地理的に北の方向へ駆動するのに役立つ管理および制御用の電子的手段を具備する。
【０００３】
このことを達成するために、時計使用者が位置している場所の磁気偏角が、電子的な管理および制御手段により、そのような電子的な手段が測定された磁気方位角に対応する地理的方位角を決定することができるという態様で、与えられることができることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
羅針盤機能をもつ配置の主な機能は、地理的な北の方向またはどのようなものにせよ地理的な方位角の方向をできるだけ正確に指示することである。このことを遂行するために、利用している場所における磁気偏角を知ることに加えて、磁気的な北の方向を検出する手段が正確であり信頼性のあるものであることが、なによりも必要である。
【０００５】
特許文書ＥＰ０４４８０１８は、各々が磁気抵抗で構成される２つの磁気センサを用いることにより、磁気的な北の方向を決定することを提案する。そのようなセンサは、好適な方向に沿う地磁気の磁束に敏感である。したがって、２つのセンサの各々は、好適な方向に従い、そのようなセンサが位置している領域における地磁気の磁束の成分を実質的に測定する。２つのセンサは、それぞれの好適な方向が直交する態様で配置されている。２つのセンサで受理される情報は方向の決定を可能にするが、そのような方向は、電子的な管理および制御手段により、磁気的な北の方向であると解釈される。
【０００６】
前記の特許文書で提案される、磁気的な北の方向の決定は微妙なものであり、信頼度が非常に高いものではない。当初においては、２つの磁気センサの助けをかりて測定された磁気的な北の方向は、２つのセンサの２つの好適な方向により規定される平面の方向に依存する。時計の使用者が時計の一般的な面を水平に維持しないと、磁気的な北の方向の測定は歪むことになる。
【０００７】
第２に、地磁気の磁場は、磁気センサの環境により、特に、時計内に収容される時計の機械装置の磁気的質量により、擾乱される。そのような磁気的質量は、２つの磁気センサにより検出される地磁気のそれぞれの成分が地磁気の北の方向を正確に決定することをできなくする程度にまで地磁気の磁束線を局部的に変形させる。
【０００８】
最後に、前記の特許文書は、羅針盤時計内の２つの磁気センサ、または羅針盤として用いられる配置の位置ぎめに関してなにも情報を与えないことに注意すべきである。
【０００９】
本発明の目的は、前記の欠点を克服し、与えられた地理的な方向を指示する配置を有し、磁気的な北の極の決定を高精度で行う時計を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、時計の機械装置、該機械装置が収容されるケース、地磁気の磁界を感知する検出手段であって、第１の検出信号と第２の検出信号を供給するもの、地理的方向を指示する指示手段、および、該指示手段を該第１および第２の検出信号の関数として制御する電子的手段、を具備する時計装置において、該検出手段は、２極の永久磁石を包含し、該永久磁石は該ケース内に配置される軸に回転可能に装着されそれにより予め定められた回転軸線のまわりに自由に回転するようになっており、該永久磁石は該回転軸線に実質的に垂直な磁気軸を有するようになっており、該検出手段は、該ケース内に配置され該永久磁石の磁界を感知する少くとも第１のセンサと第２のセンサを包含し、該第１および第２のセンサはそれぞれ該第１および第２の検出信号を供給し、該信号は該２極の永久磁石の該磁気軸の角度位置を決定する態様で該電子的手段により処理されるようになっている、ことを特徴とする時計装置が提供される。
【００１１】
これらの特徴により、地磁気の北の方向の測定は相当に改良されている。永久磁石は当然のこととして自身を最小エネルギの位置に置き、そのときその磁石の磁気軸は、磁石が収容されている領域内において回転軸に垂直な面内において流れる地磁気の磁束の平均の方向を指示する。
【００１２】
永久磁石に隣接する領域内において該永久磁石により発生する磁束が、実際に、擾乱されていないとすると、該永久磁石の近傍に配置される２つのセンサの助けをかりて永久磁石の磁気軸の方向を高精度をもって決定することは容易である。これに加えて、前記の従来技術に比べて、永久磁石により発生する磁束を検出するために２つのセンサが配置され、この磁束の密度は永久磁石の近傍の領域における地磁気磁束の密度より実質的に大である。その後に、そのような永久磁石と２つのセンサの相対位置が固定される。したがって、測定の条件は時間についても空間についても一定である。
【００１３】
本発明の特定の特徴によれば、永久磁石は、該時計に包含される時計機械装置の外側の時計ケースの内部で、横方向の周辺の領域に位置づけられる。このことのために、時計機械装置の存在のために発生する擾乱は最小にされ局部化される。
【００１４】
電子的な時計機械装置の場合のように、時計機械装置が磁気的な質量を具備するときは、永久磁石は、ケース内において、最小エネルギの位置が地磁気磁束により基本的に決定されるよう該磁気的質量から充分な距離をおいて配置される。
【００１５】
本発明の他の特徴によれば、時計装置は情報記憶ユニットをさらに具備し、該情報記憶ユニットには対応の表が記憶され、該表は該永久磁石の該磁気軸の第１の複数の角度位置に対し、第２の複数のそれぞれの角度位置を規定し、該第２の複数の各角度位置は、該永久磁石の磁気軸が該第１の複数のそれぞれの角度位置に従って方向づけられるときはいつでも地磁気の北の方向を決定し、該磁気軸の位置と、対応する該地磁気の北の方向との間の角度の広がりはある値を有し、該値の大きさは、該永久磁石が配置される領域における地磁気磁束および該永久磁石自体のそれぞれに対する擾乱であって、該時計の磁気的本体により発生させられる擾乱の関数である。
【００１６】
本発明のこのような前述の特徴によれば、地磁気の北の方向の決定は、時計内に設けられる要素（すなわち磁気的本体）であって地磁気磁束を擾乱するものの存在から解放される。提供される該対応の表によって、永久磁石自身により指示される地磁気の北の方向は、信頼できる態様で補正されうる。実際、さらなる手段なしに、例えば主羅針盤の助けをかりて、永久磁石の磁気軸の任意の位置と、対応する地磁気の北の方向との間の角度離隔を決定することが可能である。
【００１７】
永久磁石の複数の種々の角度位置についてその値がひとたび決定されたならば、永久磁石の周囲の環境により発生する擾乱は分ったものとなり、かつ一意に定まるものである。永久磁石の磁気軸の与えられた方向についてのそのような擾乱は、時間的にも空間的にも、実質的に不変に維持される。
【００１８】
前記される本発明の種々の特徴から、磁気的な北の方向を指示する配置であって精密でありかつ信頼性あるものを具備する時計装置が、結果としてもたらされる。さらに、好適な実施例において、永久磁石の回転軸が時計の一般的な平面に垂直であるとき、時計の一般的な平面が水平であることは、有利なことではあるが、必ずしも必要ではないのである。
【００１９】
本発明のその他の目的、特徴、および利点は、限定のためではない実例により添付の図面を参照しての後続の記述を助けをかりて、以下に記述される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜図６の助けをかりて、本発明の一実施例による地理的方向の指示用の配置を具備する時計装置が、以下に記述される。
【００２１】
時計装置は、背部カバー４、ケースバンド６、および回転式斜面縁部（ベゼル）８を有するケース２を具備する。時計装置は一日における時刻に関する表示が表示される文字板１０をさらに具備する。文字板１０の一区域は液晶表示装置１２（ＬＣＤ）のために予約されている。この時計装置は第１の針１４、第２の針１６、および竜頭１８をさらに具備する。ケース内には、ケーシングリング２２内に位置づけられる時計機械装置２０が収容されている。図５において針１６は地理的な北の方向を指示する。
【００２２】
時計機械装置２０の周辺領域２４内にはケージ２６が配置され、このケージ内には、予め定められた回転軸３２のまわりに自由に回転することができる軸３０に回転可能に装着された永久磁石２８が収容されている。永久磁石２８は時計機械装置２０の外側に位置づけられ、回転軸３２は文字板１０の一般的な面に垂直であることに注意すべきである。
【００２３】
例えば２つのホール検出子により形成され共通の基板３８上に配置される２つの磁気センサ３４および３６が設けられる。ケージ２６は、永久磁石２８が収容される領域における第１の円筒状部分４８と、永久磁石２８の上方に位置するより小なる直径をもつ第２の円筒状部分４２を有する。これら２つの円筒状部分４０および４２は、環状部分４４により結合され、該環状部分は基板３８が片持梁として配置される外側支持表面を規定する。
【００２４】
したがって、基板３８は回転軸３２に垂直な平面内に位置しているが、センサ３４および３６は、回転軸３２から同じ距離に位置し該回転軸のまわりで相互に９０°の角度離隔を有することに注意すべきである。基板３８はケージ２６の円筒状部分４２の直径をもつ開口を包含するが、この円筒状部分は、センサ３４および３６を永久磁石３８に対し正確に位置づけるよう基板３８の開口を貫通する。基板３８が環状部分４４を担持する状態を維持するために、基板３８をケージ２６またはケーシングリング２２により、または再び回転軸３２により規定される方向に沿ってはたらく任意の圧力手段により、固定することが可能である。
【００２５】
永久磁石２８は半径方向の磁化を有する二極式の磁石である。したがって該永久磁石の磁気軸４６は回転軸３２に実質的に垂直である。
【００２６】
図４に、磁石２８が３６０°の回転を行うときにセンサ３６により検出される磁束の振幅Ａが図形的に示される。得られる曲線５０の形が正弦波形であることに注意すべきである。それにより、２つのセンサ３４および３６の助けをかりて、磁石２８の磁気軸４６の角度方向を、精密な、あいまいでない態様で決定することが、直ちに可能である。図４に示される曲線５０は図３に示されるような配置について測定された実験的な曲線に対応する。
【００２７】
時計内に包含される磁気的質量、特に電子的機械装置内に包含される磁気的質量は地磁気磁界の擾乱の源を形成し、永久磁石の磁界の磁束線を検出することができ、したがって該永久磁石２８の角度位置ぎめに影響を与える。これらの欠点を克服し前記の磁気的質量の影響をできるだけ減少させるために、永久磁石２８を時計機械装置の外側の周辺領域に配置するようになっており、その態様は該永久磁石が、時計機械装置の磁気的質量から、特に例えば時計機械装置に電力供給するのに役立つ電池のように強力な擾乱を発生させることができるものから、できるだけ隔離されるような態様である。
【００２８】
比較的簡単な実験的研究の助けをかりて、前記の周辺領域における少くとも１つの有利な位置であって、永久磁石２８の位置が該磁石の領域内で伝播する地磁気磁束により基本的に決定される位置を規定することができる。
【００２９】
図５には、二極の磁石２８が示され、該磁石は磁石の磁気軸４６および２つの磁気センサ３４および３６をともない、該２つの磁気センサは羅針盤モードが活性化されているとき、第１の検出信号５４および第２の検出信号５６をそれぞれ発生する。検出信号５４および５６は２つの処理ユニット５８および６０にそれぞれ供給されるが、該２つの処理ユニットは２つの有用な検出信号６４および６６を電子的管理および制御ユニット６８を発生するよう配置されている。電子的ユニット６８は２つの有用な信号６４および６６の助けをかりて磁石２８の磁気軸４６の方向を演算するよう配置されている。
【００３０】
変形の実施例によれば、２つの処理ユニット５８および６０は、単一の共通の処理ユニットであって、磁石２８の磁気軸４６の角度方向を決定し、磁気軸４６の角度方向をあらわす入力信号を電子的ユニット６８に供給するよう配置されているもの、として形成される。
【００３１】
竜頭１８が回転可能なステム７０に結合され、該回転可能なステムは、種々の電気入力信号を電子的ユニット６８に供給することができるように、時計内に配置されている。該回転可能なステムは当業者に知られており、例えば特許文書ＣＨ６３２８９４、ＥＰ０５６９８６８、およびＣＨ６０８１６４に記述されている。ここに記述される実施例においては該ステムおよび該ステムと協働する電気的接触手段は、ステムが中間の中立の位置に対して押込まれているか引き出されているかに従う、およびステムの１つの方向、他の方向、いずれの回転であるかに従う種々の情報を発生させることを可能にする。
【００３２】
電子的ユニット６８は、液晶表示装置１２およびエネルギ源７４を制御するよう配置されるが、該エネルギ源は針１６に機械的に結合される二方向電動機７６′に電気的に結合される。該針１６は時刻を指示するため、または予め選択された地理的方向を指示するために用いられる。ここで、分針１４が同様の態様で選択されることができることに注意すべきである。同様に、本発明により時計に装備される他の針はすべて、該時計が羅針盤モードに活性化されているときは、予め選択された地理的方向の指示に用いられることができる。
【００３３】
図５においては、針１６は地理的な北の方向を指示する。回転可能なステム７０、時計の使用者により作動可能な竜頭１８、および液晶表示装置１２の助けをかりて、時計の使用者は、０°と３６０°の間の任意の地理的な方位角を選択することができる。ここで該電子的ユニット６８には上記ステム７０などを介して第１の制御信号が供給される。また時計の使用者が位置する場所における磁気偏角に対応する磁気偏角を導入することもできるようになっている。ここで該電子的ユニット６８には上記ステム７０などを介して第２の制御信号が供給される。このことは図６の助けをかりて以下にさらに詳細に記述される。
【００３４】
ここで、本発明によれば、方向の表示用の手段はすべて予め選択された地理的な方向の指示に用いられることができることが指摘されるべきである。同様に、使用者による角度の選択を可能にする当業者に知られている手段はすべて、地理的方位および前記の磁気偏角の選択のための他の変形実施例において用いられることができる。
【００３５】
本発明によれば、情報記憶ユニット７６が設けられ、該情報記憶ユニットには、磁石２８の磁気軸４６の第１の複数の角度位置に対し、第２の複数のそれぞれの角度位置について規定する対応の表が記憶されている。該第２の複数の各角度位置は、磁石２８の磁気軸４６が第１の複数のそれぞれの角度位置に沿って方向づけられるとき、地磁気の北の方向を決定する。
【００３６】
磁気軸４６の位置と地磁気の北の対応する方向の間の角度離隔は１つの値を有し、該値の大きさは時計内に包含される磁気的質量により発生する擾乱に依存し、同時に、磁石２８が配置されている領域における地磁気磁束および該磁石２８自身に依存する。前記されているように、磁石２８は、該磁石への磁気的質量の直接の影響が比較的弱いように時計内に配置され、それにより磁石２８は地磁気磁界の磁束により基本的に方向づけられる。しかし、直接的な残留する擾乱は実際上不可避であり、さらに、磁気的な質量は地磁気磁束の流れの線の分布を変化させる。
【００３７】
地磁気の北の方向または他の任意の磁気的方位角の精密で信頼性あるものを得るには、磁気軸４６の複数の種々の角度位置について前記の対応の表を決定することが必要である。例えば、該表は、磁気軸４６での３°毎の連続的な角度間隔で１２０個の角度位置に対応する１２０個の値を具備する。かくして、磁気軸４６の角度位置のすべての測定された値について、該電子的ユニット６８は、ユニット７６に記憶された第１の複数の角度位置において、測定された値に等しいかまたはそれに近い値を決定することができ、かくして地磁気の北の真の角度方向についての情報を得ることができる。
【００３８】
図６の助けをかりて、本発明の第１の実施例のものの作動の原理が以下に簡単に記述される。以下に記述される作動の原理が徹底的なものではなく、幾つかの変形を考察することができることに注意すべきである。
【００３９】
時計装置は標準モードで作動するよう配置されている。この標準モードにおいては針１４および１６は、使用者についての、一日の現地時刻を指示する。液晶表示装置１２は、該標準モードにおいて、時刻またはその他の有用な情報、特に日付けを表示することができる。
【００４０】
時計装置の付勢が、特に該付勢に役立つ電池の交換により、中断されてしまう場合には、予め選択された方向の指示に特に役立つ針１６の位置を初期化する能力が提供される。初期化モードに入るには、竜頭１８により、ステム７０に、規定される制限値Ｌより長い時間ＴＳの間、圧力を加えることが必要である。図６において、ＴＰはステム７０を軸方向に押圧する動作を、ＴＴはステム７０を軸方向に引き出す動作を、ＴＲはステム７０を中間の中立位置へ押し戻す動作を、あらわすのに用いられている。
【００４１】
初期化モードにおいて、使用者は、例えば、竜頭１８により、針１６を１２時の位置へ合わせる。ステム７０に新らたに圧力を加えることにより、針１６の角度位置は電子的ユニット６８へ供給され、該電子的ユニットはそのときの針１６の角度位置を感知するように構成されている。
【００４２】
時計装置を羅針盤モードへ活性化するには、ステム７０を制限値Ｌより短い時間ＴＳの間押圧するようになっている。羅針盤モードが活性状態になると、磁気センサ３４および３６が付勢され、電子的ユニット６８は、使用可能な検出信号６４および６６の助けをかりて磁石２８の磁気軸４６の角度位置を計算する。次いで、電子的ユニット６８は、ユニット７６に記憶されている対応の表の助けをかりて、地磁気の北の方向に対応する角度位置を計算する。その後に、該電子的ユニット６８は、時計の使用者により導入される磁気偏角を考慮に入れつつ、該時計の使用者により導入される地理的な方位角に対応する、針１６の回転の中心に対する角度位置αを決定する。
【００４３】
角度位置αがひとたび決定されると、電子的ユニット６８は、針１６を角度方向αに整列するようステッピング電動機７６の付勢を作動させるが、そのとき該針１６は本発明により、時計使用者により予め選択された地理的方向を指示する。標準作動モードへ復帰させるためには、ステム７０を再び押圧することが必要である。
【００４４】
予め選択された地理的方向、および時計の使用の場所の磁気偏角の選択を修正するために、ステム７０をひき出すことにより選択モードＭＳへの進入が提供される。選択モードにおいては、地理的方向の選択はステム７０を第１の方向へ回転することにより実現され、このことは液晶表示装置１２上における選択可能な方向の走査を発生させる。同様に、磁気偏角を選択するために、使用者はステム７０を第２の回転方向に操作し、それにより表示装置１２上に選択可能な磁気偏角の走査が行われる。選択モードから離脱し羅針盤モードへ復帰するには、使用者はステム７０を中間の中立位置へ押し戻すことを行う。
【００４５】
本発明の実施例の１つの変形においては、使用者が磁気方位角を直接に単独に選択することが行われる。本発明の実施例の他の１つの変形においては、所望の地理的方向の選択に加えて、磁気偏角の決定が行われるが、このことは、竜頭が第２の回転方向に回転するよう駆動され時計が選択モードに活性化されたときに、表示装置１２上に、領域または国における都市を順次表示することにより行われる。この後者の、他の１つの変形においては、第２の情報記憶ユニット（図示せず）が設けられ、該第２の情報記憶ユニットには該第２の対応の表が記憶される。
【００４６】
図７ないし図９の助けをかりて、本発明の第２の実施例およびその作動の原理が以下に記述される。
【００４７】
図７において、時計装置は時刻表示装置８２を包含する固定ベゼル８０を具備する。この時計装置はまた、軸方向に操作可能な回転可能なステム７０に機械的に結合される竜頭１８を具備するが、該ステムは第１の実施例において記述されるステムに類似のものである。さらに、時計装置は押下片８４および文字板を包含し、該文字板は複数の重要な都市に対応する複数の表示９０を包含し、該重要な都市は各表示に近接して刻名される。時計装置は分針１４および時針１６をさらに包含する。
【００４８】
第２の実施例による時計装置の内部配置は、図２の助けをかりて記述されるように、第１の実施例によるものの場合に類似している。切り裂かれた帯域９２においては、磁気センサ３４および３６の配置は第１の実施例の場合と等価であり、ただしこの場合、永久磁石２８を含むケージ２６の配置が時計の中心９４からできるだけ隔離されることを許容するために、角度４５°だけ角度離隔されている。センサ３４および３６が位置づけられる基板３８は第１の実施例において記述されるものとは相違する形式をあらわすこと、および該基板３８は２つの金属化された開口９６および９７を包含し該金属化された開口はセンサ３４および３６が配置される面と反対の基板３８の面の上のセンサ３４および３６と電気接続を形成することを許容すること、にさらに注意すべきである。
【００４９】
図８には本発明の第２の実施例の配置が概略的に示される。
第１の実施例と等価の態様で、磁気センサ３４および３６はそれぞれ２つの検出信号５４および５６を発生させ、該検出信号はそれぞれ処理ユニット５８および６０により処理される。ユニット５８および６０は２つの使用可能な検出信号を電子的管理および制御ユニット１００にそれぞれ供給する。
【００５０】
電子的ユニット１００は、竜頭１８および押圧片８４に固定される回転可能なステム７０に電気的に結合される。ステム７０および押圧片８４は、制御信号を電子的ユニット１００に供給することができる態様で、時計ケース内に配置される。第１の実施例の場合のように、ステム７０は、一方の回転方向または他方の回転方向に回転されるとき、また軸方向に押込まれまたはひき出されるとき、種々の制御信号を発生させる。押圧片８４は、時計使用者に押圧されるとき、制御信号を電子的ユニット１００に供給する。
【００５１】
第１の実施例について記述されたような、第１の対応の表を包含する第１の情報記憶装置が設けられる。ユニット７６の配置と作動をここで再び詳細に記述することは行わない。さらに、第２の情報記憶ユニット１０２が設けられ、該第２の情報記憶装置には、時計（図７）の文字板８８上に設けられる複数の表示子９０に対応する、複数の場所、領域または国に対して予め規定された地理的場所の磁気方位角が記憶される。さらに、第３の情報記憶ユニット１０４が設けられ、該第３の情報記憶装置には該複数の場所、領域、または国が記憶される。
【００５２】
電子的ユニット１００は、検出信号６４および６６、およびユニット７６に記憶されている第１の対応の表の助けをかりて地磁気の北の角度方向を決定するよう配置される。該決定は前記の第１の実施例の場合に類似の態様で行われる。
【００５３】
後述においてさらに詳細に記述されるが、時計使用者は、選択モードにおいて、分針１４を対応する表示９０に合わせることにより文字板８８に刻名された都市の１つを選択することができる。該選択の結果は電子的ユニット１００へ供給され該電子的ユニットは、ユニット１０４の助けをかりて、使用者により選択され使用者が位置する場所に実質的に対応する場所の磁気偏角を決定する。それにより、電子的ユニット１００は地理的な北の方向を良好な精度をもって決定することができる。
【００５４】
したがって、羅針盤モードの作動においては、針１６は地理的な北の方向を時計使用者に対し正確に表示することができる。このことを行うために、電子的ユニット１００は付勢ユニット１０８を制御し、該付勢ユニットは第１の二方向電動機１１０と第２の単方向または二方向電動機１１２を独立に付勢する。電動機１１０は時針１６に機械的に結合され、電動機１１２は分針１４に機械的に結合される。前記されるように、標準モードにおける針１４および１６は、一日における現地時刻を表示することを可能にする。選択モードにおいては、針１４は文字板８８に表示される複数の都市のうちの１つを選択するのに役立つ。羅針盤作動モードにおいては、針１６は地理的な北の方向を指示するのに役立ち、予め選択される場所、特にメッカの方向を指示するモードにおいては、該針１６は当該方向を指示するのに役立つ。
【００５５】
図９の助けをかりて、本発明の第２の実施例のものの作動の原理が以下に簡単に記述される。
【００５６】
ＴＰはステム７０への押圧の動作を、ＰＰは押圧片８４への押圧の動作をあらわすのに用いられる。標準モードにおいては、時計は針１４および１６の助けをかりて現地時刻を表示するよう配置される。ステム７０が押圧されると、メッカの方向の表示のモードであってメッカのモードと称されるものが活性化される。該メッカのモードにおいては、針１６は使用者に対し、メッカの方向、すなわち、時計使用者が位置する場所に実質的に対応する選択された場所に対するメッカの地理的な方位を表示する。
【００５７】
押圧片８４を押圧することにより羅針盤モードが活性化される。該羅針盤モードにおいては、針１６は、前記されるように、地理的な北の方向を指示する。その後に押圧片８４を押圧することにより、羅針盤モードは終了し再び標準モードが活性化される。メッカのモードから離脱するためには、ステム７０をもう一度押圧することになっている。
【００５８】
押圧片８４の助けをかりて作動が可能な選択モードおよび初期化モードが、さらに用意されている。押圧片８４を、制限値Ｌより長い時間長ＴＳの間押圧することにより、初期化モードが活性化される。該初期化モードは２つの針１４および１６の角度位置の位置ぎめを可能にする。このことを行うために、使用者は、適切な操作により、該２つの針１４および１６を例えば１２時の位置にもってくる。初期化モードから離脱するためには、押圧片８４を再び押圧することになっている。
【００５９】
選択モードへ進入するには、制限値Ｌより短い時間ＴＳの間押圧片８４を押圧することが必要である。該選択モードにおいては、１つの都市が、文字板８８に刻名され、識別子９０により特定された複数の都市の中から選択されることができる。該選択は、使用者が位置する都市、または表示された複数の都市のなかで該使用者が位置する都市に最も近い都市に対応する識別子９０上に、針１４を合わせることにより行われる。選択モードから離脱するためには、押圧片８４をさらに押圧することが必要である。
【００６０】
メッカの方向の表示のモードにおいては、電子的ユニット１００は、文字板８８上に表示される複数の都市の磁気的方位が記憶されているユニット１０２の助けをかりて、メッカの方向に対応する角度方向を決定し、針１６にメッカの正確な方向を指示させるよう、付勢ユニット１０８を通して二方向電動機１１０を制御する。
【００６１】
本発明のこの第２の実施例においては、時計はアナログ式の表示および選択手段のみを有することに注意すべきである。
【００６２】
最後に、メッカの方向の指示または地理的な北の方向の指示は、方向表示子として役立つ針１６が、時計が文字板８８の面内における回転を行っているときは予め定められた方向を指示しつづけるという態様で、実時間で行われる。磁石２８の磁気軸４６の角度方向は、時計ケースに対して固定される座標ｘｙ内で連続的に追跡される。磁気軸４６の角度位置に対応する磁気的な北の方向の演算用のアルゴリズムは、上昇させられることが可能な、規定される反復周波数において実行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による時計装置の１つの具体例を概略的に示す上面図であって、切り裂いて図示する部分を有するものである。
【図２】図１のII−II線による断面を示す図である。
【図３】図２の断面において、時計の一部を拡大して示す図である。
【図４】図３に示されるアセンブリによる永久磁石の近傍に位置づけられるホール検出子により与えられる電気信号の振幅を概略的に示す図である。
【図５】本発明の一実施例による装置の一般的な概略図である。
【図６】本発明の一実施例による装置の動作を概略的に示すフローチャート図である。
【図７】本発明による時計装置の他の具体例を示す上面図であって、切り裂いて図示する部分を有するものである。
【図８】本発明の他の実施例による装置の一般的な概略図である。
【図９】本発明の他の実施例による装置の動作を概略的に示すフローチャート図である。
【符号の説明】
２…ケース
４…背部カバー
６…ケースバンド
８…ベゼル
１０…文字板
１２…液晶表示装置
１４…針
１６…針
１８…竜頭
２０…機械装置
２２…ケーシングリング
２４…周辺領域
２６…ケージ
２８…永久磁石
３０…軸
３２…回転軸
３４…磁気センサ
３６…磁気センサ
３８…基板
４０…円筒状部分
４２…円筒状部分
４４…環状部分
４６…磁気軸
５４…検出信号
５６…検出信号
５８…処理ユニット
６０…処理ユニット
６４…検出信号
６６…検出信号
６８…電子的調整および制御ユニット
７０…ステム
７４…エネルギ源
７６…二方向電動機
８４…押圧片
８８…文字板
９０…識別子
１００…電子的ユニット
１０８…付勢ユニット
１１０…電動機
１１２…電動機
【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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