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JP3825301B2 - Electronic clock with communication function and communication function system - Google Patents

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JP3825301B2
JP3825301B2 JP2001337277A JP2001337277A JP3825301B2 JP 3825301 B2 JP3825301 B2 JP 3825301B2 JP 2001337277 A JP2001337277 A JP 2001337277A JP 2001337277 A JP2001337277 A JP 2001337277A JP 3825301 B2 JP3825301 B2 JP 3825301B2
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JP
Japan
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unit
antenna
communication
signal
communication circuit
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泰夫 北嶋
克男 西村
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Citizen Watch Co Ltd
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Citizen Watch Co Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信装置を有する電子時計に関する。とりわけ、この電子時計が携帯型の腕時計であるものに関する。
【0002】
さらに、受信装置を有する電子時計を含む通信機能システムに関する。
【0003】
【従来の技術】
デジタル技術の進歩により、時刻表示を専らとしていた腕時計にアラームやクロノグラフなど腕時計の時間標準を利用した付加機能をつけた多機能化が実現して久しい。つまり、こうした多機能腕時計には発信部品、それを処理する論理回路部品、処理結果を表示する液晶などのデジタル表示や針式のアナログ表示する表示部品とこれらを動かす電源である電池、さらにはこれらを操作する幾つものボタンやリューズを組み合わせた操作部材などを備えながら、携帯性の良い腕時計にまとめる技術は確立してきた。
【0004】
更にはセンサー部品の小型化やその処理回路の小型化も著しく、ICの高密度化と相俟って脈拍計や水深計や高度計のように各種センサーと組み合わせた新たな機能と合体した腕時計が実現し、腕時計も時計と一体となった小型(腕)携帯機器機器としてその一環を占めるようになった。
【0005】
センサーとしてアンテナを用いた例として標準電波を受信して時刻表示や時刻修正する腕電波時計も出回るようになってきている。
【0006】
このように、最近では無線通信分野でも携帯端末としての機能時計が各種提案されるようになった。GPS受信装置を搭載してGPS衛星から発信される位置情報などの電波を受信し、位置情報を表示する携帯機器もその一つで、特開2001−13867号公報にその例を見ることが出来る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
時計に対する機能化が進んでも腕に携帯する電子時計には常に携帯性が要求される。即ち小型、薄型化を目指しながら、コンパクトな携帯性の良い構造が要求される。一方、無線通信機能を有する機器には電波を送受信するアンテナとこのアンテナが送受信するためのための通信回路が必要となる。アンテナの小型化が進んだとは言え、時計部品から見るとアンテナ部品は大きな部品である。また、通信回路も一般にアナログ処理・デジタル処理の両方を行わなければならず、比較的複雑な構成となり通常のIC技術ではワンチップになりずらい形態をしている。ここに用いられるアンテナやアナログ回路はノイズの影響を受け易く、電磁遮蔽を行うための構造物も必要となる。
【0008】
通信機能付き電子時計においては従来の電子時計部品に加え、上述したような通信機能を処理するための機能部品が必要になり構造的にも携帯性を損ねる大きな形になりがちである。
【0009】
例示した特許文献においても同じ問題をかかえ、一つの解決策としてアンテナ部品と電池及び表示体との関係でいろいろな配置を提案している。しかし、この提案では時計を腕に装着したときに、バンド方向とは直角関係にある腕方向にいずれかの構造物が飛び出す形になり、携帯性でも、デザイン性でも制約をもたらす原因となっていた。
【0010】
このように通信機能を有する携帯機器であっても、電子時計としての携帯性をよくすることが要求される。
【0011】
本発明の目的は製造し易く、電磁ノイズの影響も受けずらい、携帯性の高い構造をした通信機能を備えた電子時計とそのシステムを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述の目的達成するために、本発明の通信機能付電子時計では、電波を受信する受信アンテナを有するアンテナユニットと、前記アンテナユニットの受信信号を入力し、該受信信号を処理する受信回路部を有する通信回路ユニットと、前記通信回路ユニットからの信 号を入力し、所定の演算処理を行なうとともに該演算処理結果を表示する表示部を有する主ムーブメントユニットと、前記アンテナユニットと前記通信回路ユニットと主ムーブメントユニットを収納するケースとを備え、前記主ムーブメントユニットと前記アンテナユニットと前記通信回路ユニットと別体であり、前記主ムーブメントユニットを前記ケースの中央に配設し、前記主ムーブメントユニットの両端の位置に前記アンテナユニットと前記通信回路ユニットとをそれぞれ配設し前記アンテナユニットと前記通信回路ユニットを接続する可撓性接続部材を設けるとともに、該可撓性接続部材と前記主ムーブメントユニットとの間に電磁遮蔽板を配置することを特徴とする。
また本発明の通信機能付電子時計では、前記表示部を覆うとともに前記ケースに設ける風防と、前記風防と対向する側の前記ケースに設ける裏蓋とを備え、前記主ムーブメントユニットの前記表示部表面は前記風防表面と平行に配設するとともに前記アンテナユニットのアンテナ基板表面と前記通信回路ユニットの通信回路基板表面は前記主ムーブメントユニットに対して前記風防と反対側に傾けるように配設し、前記アンテナ基板と前記通信回路基板と対向する前記裏蓋は、それぞれ前記アンテナ基板面と前記通信回路基板面とほぼ平行とすることを特徴する。
またさらに本発明の通信機能付電子時計では、前記ケースは複数の部材からなり、
少なくとも前記アンテナユニットに面する前記ケースは電波受信を阻害しない材料からなることを特徴とする。
さらに本発明の通信機能付電子時計では、前記電波受信を阻害しない材料はプラスチックからなることを特徴とする
さらに本発明の通信機能付電子時計では、前記ケースは複数の部材からなり、少なくとも前記アンテナユニットに面する前記ケースはプラスチック材料からなることを特徴とする。
本発明の通信機能システムは、上記の通信機能付電子時計と、通信衛星からの信号を受信して前記通信衛星からの信号に基づき演算された所定の情報を前記通信機能付電子時計に対して前記通信衛星の電波信号より低い周波数にて出力する通信インターフェース装置とを備えることを特徴とする。
また本発明の通信機能システムの通信インターフェース装置は、GPS信号を受信するGPS受信アンテナ部と、前記GPS受信アンテナ部にて受信したGPS信号を増幅および検波を行なうGPS受信回路部と、前記GPS受信回路部から信号を入力し位置情報と時間情報をデジタル信号に処理する演算処理部と、前記演算処理部の信号を前記通信機能付電子時計に向けて送信する送信アンテナ部とを備えることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るGPS通信機能付き電子時計及びそれを含む通信システムについて図面を参照しながら詳しく説明する。
【0014】
図1は本発明の電子時計の機能を示すシステム図で、GPS衛星が発射する電波を受信するための受信アンテナ部1が受信した電波を受信回路部2で増幅・検波してGPS信号を取り出し、この信号を元に位置情報や時刻情報としてデジタル化した信号を演算処理部3に送る。演算処理部3は本時計を司る全ての演算処理を行う部分で、ワンチップマイコンICを中心として、時間標準にとなる発振部など従来のデジタル時計を処理する機能も含んでいる。入力手段6からの指示で制御されたり、記憶部4とのやり取りで行う演算処理に必要なプログラムはワンチップマイコンICに組み込まれている。従って、この演算処理部3では前記受信回路部2から送られてきた位置情報や時刻情報を演算処理するばかりでなく、時計としての時刻処理やクロノグラフやアラームなど通常の付加機能の処理も行う。この演算結果は従来の電子時計と同じく液晶などの表示部5に送られその内容を表示する。また受信関係以外の構成部である入出力処理手段64は、演算処理部3、記憶部4、表示部5及び入力手段6より成る。
【0015】
図2は本実施形態の完成電子時計で、図2aは正面図、図2bはその側面図である。10はケース、11はこのケース10の中央に位置し、ベゼル13に囲われた風防12に覆われた液晶表示部、14a〜14dは操作ボタン、15aは上バンド、15bは下バンド、19は裏蓋である。
【0016】
液晶表示部11は時刻(12時34分)と北緯(40度43分36秒)、東経(135度24分12秒)の位置表示を示している例で、操作ボタン14dの操作により別のモードを選択し、例えば日付表示と時刻表示を並べて表示したり、或いはまた、距離モードを選択して、GPSの示す2点間の距離計算や積算した移動距離を計算し、表示することも出来る。また、クロノやアラームなど従来の電子時計と組み合わせた機能を搭載し、表示することも出来る。
【0017】
ケース10は上ケース10aと下ケース10bとからなり、少なくとも上ケース10aはプラスチックのような電波の受信を阻害しない材料で作られている。上ケース10aと下ケース10bとはねじ止め又ははめ込みなどで一体化構造となっている。
【0018】
ケース10の中には裏蓋19側に開いた16〜18の3つの収納部を有する。16は中央収納部で裏蓋の反対側はベゼル13の内側に位置する風防12側に開き、一般の時計ケースと同じような空洞となっていて、後述する主ムーブメントユニットを収納する。17はこの中央収納部16と上バンド15aとの間に位置する上ケース10a内にあって、後述するアンテナユニットを収納する上収納部であり、18は中央収納部16と下バンド15bとの間に位置する下ケース10b内にあって、後述する通信回路ユニットを収納する下収納部である。
【0019】
上下ケース10aと10bは風防12の面を基準にバンド方向に向け、腕形状に沿った傾きを持たせた角度を有している。従って、腕と接する裏蓋19の形状もほぼ腕形状に沿った形となり、腕とのフィット感を持たせるようになっている。
【0020】
図3はケース10に収納するGPS通信機能付き電子時計のムーブメント構造を示す側面図で、20が主ムーブメントユニット、30が通信回路ユニット、40がアンテナユニットである。
【0021】
主ムーブメントユニット20は図1の点線部で示す演算処理部3、記憶部4、表示部5、
入力手段6にかかわる機能部品で構成し、ムーブメント体21には液晶表示部11を備えている。ムーブメント体21は電源となる電池、時間基準を発生する水晶発信器、信号処理をするIC、機能選択など外部指示を行う操作ボタンに係る接点構造部品などからなり、これらを搭載するメイン基板22を含む。このメイン基板22には、通信回路ユニット30へ電源を供給し、また、通信ユニット30からの情報を受けるための信号を受けるフレキシブルな接続シート33が接続している他は従来の多機能時計と同じ要素で構成されており、通常の時計ケースに納まる構造をしているのでその詳細は省略する。
【0022】
通信回路ユニット30は図1の受信回路部2にかかわる機能部品で構成し、通信回路基板31にアナログ信号である受信信号を処理する通信回路部品32を搭載している。具体的には抵抗やコンデンサーとIC部品を組み合わせたものである。通信回路基板31の上面では主ムーブメントユニット20と接続シート33で接続し、下面ではアンテナ線43が接続している。
【0023】
アンテナユニット40は図1の受信アンテナ部1にかかわる機能部品で構成され、アンテナ基板41とGPS電波を受信する受信アンテナ42からなる。受信アンテナ42で受けた信号はフィーダー線など可撓的な接続部材のアンテナ線43で通信回路ユニット30に接続している。アンテナ線43と主ムーブメントユニットの間には電磁遮蔽板44が設けてある。
【0024】
図において、接続シート33、アンテナ線43、電磁遮蔽板44は説明し易く充分な厚みをもって示しているが、実際には百ミクロンオーダーの薄い素材を使用している。
【0025】
図4は図3を平面的に展開した平面展開図で、通信回路基板31に搭載されている通信回路を構成するICチップ34や抵抗部品35、コンデンサー部品36などの配置例を示す。他の部番は図3と同じである。
【0026】
このように構成されている事から、アンテナユニット40の受信アンテナ42で受けたGPS電波はフレキシブルなアンテナ線43を介して通信回路ユニット30に送られ、ここの通信回路部品32でデジタル信号化された衛星情報は接続シート33を介して主ムーブメントユニット20へ送られ、この主ムーブメントユニット20内で演算処理され、その結果が液晶表示部11に表示される。
【0027】
時計ムーブメントを3つのユニットに分け、アンテナユニット40と通信回路ユニット30を主ムーブメントユニット20から分離したことで、主ムーブメントユニット20の構成部品は従来の電子時計とほぼ同じになり、従来培ってきた構造技術が容易に取り入れ易くなる。その結果、主ムーブメントユニット20の小型薄型化が容易に実現し易くなる。従って、中央収納部16に収納する主ムーブメントユニット20は従来の構造そのままにコンパクトに納めることが出来る。
【0028】
主ムーブメントユニット20は風防12と平行の中央収容部16に配置され、通信回路ユニット30はこの主ムーブメントユニット20と下バンド15bの間に位置する下収容部17に、アンテナユニット40は主ムーブメントユニット20を挟んで反対側の上バンド15aとの間に位置する上収容部18に配置されるから、主ムーブメントユニット20に対する通信回路ユニット30とのなす角とアンテナユニット40とのなす角は腕の形に沿ったほぼ同じ角度をもって配置される。このように、バンド方向の角度をほぼ腕の丸みに合わせた角度に持たせる事が出来るから、通信機能付きに伴なう構成部品の増加で本来大きくなる時計構造物が、あたかもバンドの一部に部品が納まったかのようになり、スマートなデザイン感覚の装着性の良い電子時計が実現できる。
【0029】
このとき、アンテナユニット40を収納する上ケース10aの材質は電波障壁にならないプラスチックなどを使っているので、電波は容易に受信しやすくなっている。アンテナユニット40と通信回路ユニット30を結ぶアンテナ線43と主ムーブメントユニット20の間には電磁遮蔽板44が設けてあるので、ムーブメントの出すノイズを遮蔽でき安定した信号を通信回路ユニット30に送ることが出きる。
【0030】
アンテナ線43に可撓的なシールド線を用いることにより電磁遮蔽板を省略することが出来る。
【0031】
裏蓋19は一体もので図示したが、各収納部16、17、18に対応してそれぞれ別体のものでも良く、さらに、裏蓋材質が違うものでも良い。
【0032】
ケース内に収容された完成時計のムーブメントは図3に示すように3つのユニット20、30、40はお互いに角度を持って配置しているが、ムーブメントの組立段階ではお互いを平行位置にして作業出来る。図5がその作業時の配置関係を示す側面図で、各ユニット20、30、40の間の接続に可撓性接続部材を使用しているから可能となる。
【0033】
即ち、図示するように、アンテナ線43や接続シート33は作業性の良い比較的平行位置で行い、ケースへの収納時には接続部材の可撓性を利用して角度を持たせてそれぞれの収納部に納める事が出来、生産性の良いムーブメント製造が可能となる。
【0034】
ここまで、本実施形態としてGPS衛星からの電波を直接受ける電子時計を例に説明してきたが、GPS電波は微弱であるのに加え、位置情報を抽出するには同時に4個以上の衛星から受信し、複雑な計算を逐次迅速に行う必要がある。そのために通信回路が複雑になり、電力消費も大きくなる。このことは、回路部品を増やことになったり、大きな容量の電池が望まれ、構造設計の困難さが増す。
【0035】
発明の電子時計にあっては、これを軽減するためにインターフェースをおくシステムを利用することがある。次に、その場合の実施形態を説明する。
【0036】
図6はGPSインターフェースの機能システム図である。GPS受信アンテナ部51が受信したGPS衛星からの電波はGPS受信回路部52で増幅・検波され、演算処理部53で記憶部54とやり取りしながら位置情報や時間情報のデジタル信号となるようにデジタル処理する。その信号は、送信回路部55に送られ、送信アンテナ56から前述した電子時計に向けて電波を発信する。
【0037】
GPS衛星からの電波は数ギガヘルツの極超短波であるが、インターフェースから発射する電波は携帯受信装置としては比較的扱い易いもっと低い周波数帯の電波、例えば、300メガヘルツ近辺の電波が利用できる。また、インターフェースユニットそのものは時計のように腕に携帯するという制約は受けないので、十分大きな電源の搭載が可能であり、強い電力での発信が可能となる。その分、時計側では電波が受けやすくなるから、時計側のアンテナ条件や受信回路の処理条件は緩和され、構造的にも設計が容易になる。
【0038】
このようにインターフェースを用いるシステムにおいても、ムーブメントを3つのユニットに分けてバンド方向に分散して収納する時計構造の特徴は利用できることに変わりは無い。前述したように、通信回路の負担を軽減し、ひいては回路ユニットの構成をより簡素な形にし、併せて、主ムーブメントユニットの電池も小さく出来るので、その分、小型かつ携帯性の良いものとなる。
【0039】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、アンテナを装備する通信機能を有する電子時計において、そのムーブメントを主ムーブメントユニットと通信回路ユニットとアンテナユニットの3つのユニットに分け、主ムーブメントユニットの両端、バンドとの間に通信回路ユニットとアンテナユニットをほぼ腕に沿った角度を持たせて配置する事により、携帯性に富んだ電子時計を提供できる。
【0040】
さらにアンテナユニットと通信回路ユニット及び通信回路ユニットと主ムーブメントユニットの間を可撓性のある接続手段で接続することに加工性が高く、組立性の良いムーブメントを提供できる。
【0041】
さらにまた、ムーブメントとアンテナ線の間に遮蔽板を設けいることにより、ムーブメントの発するノイズに強い通信機能付き構造が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子時計の機能システム図
【図2】(a)完成電子時計の正面図、(b)完成電子時計の側面図
【図3】ムーブメントの構造側面図
【図4】ムーブメントの平面展開図
【図5】作業時の配置関係を示す側面図
【図6】GPSインターフェースユニットの機能システム図
【符号の説明】
1 受信アンテナ部
2 受信回路部
3 演算処理部
4 記憶部
5 表示部
6 入力手段
10 ケース
11 液晶表示部
12 風防
13 ベゼル
14 操作ボタン
15a 上バンド
15b 下バンド
16 中央収納部
17 上収納部
18 下収納部
19 裏蓋
20 主ムーブメントユニット
21 ムーブメント体
22 メイン基板
30 通信回路ユニット
31 通信回路基板
32 通信回路部品
33 接続シート
34 ICチップ
35 抵抗部品
36 コンデンサー部品
40 アンテナユニット
41 アンテナ基板
42 受信アンテナ
43 アンテナ線
44 電磁遮蔽板
51 GPS受信アンテナ部
52 GPS受信回路部
53 演算処理部
54 記憶部
55 送信回路部
56 送信アンテナ部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic timepiece having a receiving device. In particular, the electronic timepiece relates to a portable wristwatch.
[0002]
Furthermore, the present invention relates to a communication function system including an electronic timepiece having a receiving device.
[0003]
[Prior art]
With the advancement of digital technology, it has been a long time since a watch that was dedicated to time display has become multi-functional with an additional function that uses the time standard of the watch, such as an alarm or chronograph. In other words, these multi-function watches have transmission parts, logic circuit parts that process them, digital displays such as liquid crystals that display the processing results, display parts that display needle-type analog displays, batteries that are the power source for moving these parts, and these The technology to put together a wristwatch with good portability has been established, while having a number of buttons and operation members combined with a crown.
[0004]
In addition, the downsizing of sensor parts and the processing circuit of the sensor are also remarkable, and coupled with the increase in the density of ICs, there are wristwatches combined with new functions combined with various sensors such as a pulse meter, depth meter, and altimeter. As a result, wristwatches have become a part of the small (arm) portable device that is integrated with the watch.
[0005]
As an example of using an antenna as a sensor, an arm radio timepiece that receives a standard radio wave and displays a time or corrects the time has come into circulation.
[0006]
As described above, various functional watches as portable terminals have recently been proposed in the field of wireless communication. One example is a portable device that is equipped with a GPS receiver and receives radio waves such as position information transmitted from GPS satellites and displays the position information. An example can be seen in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-13867. .
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Even if the timepieces become more functional, electronic watches that are carried around the wrist are always required to be portable. That is, a compact and portable structure is required while aiming for a small size and a thin shape. On the other hand, a device having a wireless communication function requires an antenna for transmitting / receiving radio waves and a communication circuit for transmitting / receiving the antenna. Although the size of the antenna has progressed, the antenna component is a large component when viewed from the watch component. Also, the communication circuit generally has to perform both analog processing and digital processing, and has a relatively complicated configuration, which is difficult to be made into a single chip in a normal IC technology. The antenna and analog circuit used here are easily affected by noise, and a structure for electromagnetic shielding is also required.
[0008]
In an electronic timepiece with a communication function, in addition to a conventional electronic timepiece part, a functional part for processing the communication function as described above is required, and the structure tends to be a large form that impairs portability.
[0009]
The exemplified patent document has the same problem and proposes various arrangements in relation to the antenna component, the battery, and the display body as one solution. However, in this proposal, when the watch is attached to the wrist, one of the structures protrudes in the direction of the arm that is perpendicular to the band direction, which is a cause of restrictions on portability and design. It was.
[0010]
Thus, even a portable device having a communication function is required to improve portability as an electronic timepiece.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic timepiece having a communication function and a system thereof having a highly portable structure that is easy to manufacture and is not easily affected by electromagnetic noise.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object , in the electronic timepiece with a communication function of the present invention , an antenna unit having a receiving antenna for receiving radio waves, and a receiving circuit unit for receiving a received signal of the antenna unit and processing the received signal a communication circuit unit having inputs the signal from the communication circuit unit, a main movement unit having a display unit for displaying the calculation result performs a predetermined arithmetic processing, the antenna unit and the communication circuit unit and a case for accommodating the main movement unit, wherein the main movement unit and the antenna unit and the communication circuit unit are separate, arranged said main movement unit at the center of the case, the main movement unit its said antenna unit to the position of both ends and the communication circuit unit Each arranged, characterized in that provided with a flexible connecting member for connecting the communication circuit unit and the antenna unit, arranging the electromagnetic shield between the main movement unit and said flexible connecting member And
The electronic timepiece with a communication function of the present invention includes a windshield that covers the display unit and is provided in the case, and a back cover that is provided in the case opposite to the windshield, and the display unit surface of the main movement unit. Is arranged in parallel with the windshield surface and the antenna substrate surface of the antenna unit and the communication circuit board surface of the communication circuit unit are arranged to be inclined to the opposite side of the windshield with respect to the main movement unit, The back cover facing the antenna board and the communication circuit board is substantially parallel to the antenna board surface and the communication circuit board surface, respectively .
Furthermore, in the electronic timepiece with a communication function of the present invention, the case comprises a plurality of members,
At least the case facing the antenna unit is made of a material that does not obstruct radio wave reception .
Furthermore, in the electronic timepiece with a communication function of the present invention, the material that does not obstruct radio wave reception is made of plastic .
Furthermore, in the electronic timepiece with a communication function of the present invention, the case is made of a plurality of members, and at least the case facing the antenna unit is made of a plastic material .
The communication function system of the present invention provides the above-mentioned electronic timepiece with a communication function and the predetermined information calculated based on the signal from the communication satellite to the electronic timepiece with the communication function by receiving a signal from the communication satellite . And a communication interface device that outputs at a frequency lower than the radio signal of the communication satellite .
The communication interface device of the communication function system according to the present invention includes a GPS receiving antenna unit that receives a GPS signal, a GPS receiving circuit unit that amplifies and detects the GPS signal received by the GPS receiving antenna unit, and the GPS receiving unit. An arithmetic processing unit that inputs a signal from the circuit unit and processes position information and time information into a digital signal, and a transmission antenna unit that transmits the signal of the arithmetic processing unit toward the electronic timepiece with communication function, And
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electronic timepiece with a GPS communication function and a communication system including the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a system diagram showing the function of an electronic timepiece according to the present invention . A radio wave received by a receiving antenna unit 1 for receiving radio waves emitted by a GPS satellite is amplified and detected by a receiving circuit unit 2 to extract a GPS signal. Then, a signal digitized as position information and time information based on this signal is sent to the arithmetic processing unit 3. The arithmetic processing unit 3 is a part that performs all the arithmetic processing that controls the timepiece, and includes a function of processing a conventional digital timepiece such as an oscillation unit that becomes a time standard with the one-chip microcomputer IC as a center. A program required for arithmetic processing that is controlled by an instruction from the input means 6 or exchanged with the storage unit 4 is incorporated in the one-chip microcomputer IC. Therefore, the arithmetic processing unit 3 not only performs arithmetic processing on the position information and time information sent from the receiving circuit unit 2, but also performs time processing as a clock and processing of normal additional functions such as a chronograph and an alarm. . This calculation result is sent to the display unit 5 such as a liquid crystal as in the case of the conventional electronic timepiece, and the contents are displayed. The input / output processing means 64 that is a component other than the receiving relationship includes the arithmetic processing section 3, the storage section 4, the display section 5, and the input means 6 .
[0015]
2 is a completed electronic timepiece according to the present embodiment, FIG. 2a is a front view, and FIG. 2b is a side view thereof. 10 is a case, 11 is in the center of the case 10, and is a liquid crystal display section covered with a windshield 12 surrounded by a bezel 13, 14 a to 14 d are operation buttons, 15 a is an upper band, 15 b is a lower band, and 19 is It is a case back.
[0016]
The liquid crystal display unit 11 is an example showing position display of time (12:34), north latitude (40 degrees 43 minutes 36 seconds), and east longitude (135 degrees 24 minutes 12 seconds). Select the mode, for example, display the date display and time display side by side, or select the distance mode to calculate the distance between two points indicated by GPS and calculate the accumulated travel distance and display it . In addition, functions such as chrono and alarms combined with conventional electronic watches can be installed and displayed.
[0017]
The case 10 includes an upper case 10a and a lower case 10b, and at least the upper case 10a is made of a material that does not hinder reception of radio waves such as plastic. The upper case 10a and the lower case 10b have an integrated structure by screwing or fitting.
[0018]
The case 10 has three storage portions 16 to 18 opened on the back cover 19 side. Reference numeral 16 denotes a central storage portion, and the opposite side of the back cover opens to the windshield 12 located inside the bezel 13 and has a cavity similar to a general watch case, and stores a main movement unit to be described later. Reference numeral 17 denotes an upper storage part in the upper case 10a located between the central storage part 16 and the upper band 15a, which stores an antenna unit to be described later. Reference numeral 18 denotes a connection between the central storage part 16 and the lower band 15b. It is a lower storage part which is in the lower case 10b located between and stores a communication circuit unit which will be described later.
[0019]
The upper and lower cases 10a and 10b are oriented in the band direction with respect to the surface of the windshield 12 and have an angle with an inclination along the arm shape. Therefore, the shape of the back cover 19 in contact with the arm is also substantially along the shape of the arm so as to have a fit with the arm.
[0020]
FIG. 3 is a side view showing the movement structure of the electronic timepiece with GPS communication function housed in the case 10, wherein 20 is a main movement unit, 30 is a communication circuit unit, and 40 is an antenna unit.
[0021]
The main movement unit 20 includes an arithmetic processing unit 3, a storage unit 4, a display unit 5, indicated by a dotted line in FIG.
The movement body 21 is provided with a liquid crystal display unit 11, which is composed of functional parts related to the input means 6. The movement body 21 includes a battery serving as a power source, a crystal oscillator that generates a time reference, an IC that performs signal processing, a contact structure part related to an operation button that performs external instructions such as function selection, and the like. Including. The main board 22 is connected to a conventional multi-function watch except that a flexible connection sheet 33 for supplying power to the communication circuit unit 30 and receiving a signal for receiving information from the communication unit 30 is connected. Since it is composed of the same elements and fits in a normal watch case, its details are omitted.
[0022]
The communication circuit unit 30 is composed of functional parts related to the reception circuit unit 2 in FIG. 1, and a communication circuit part 32 for processing a reception signal which is an analog signal is mounted on the communication circuit board 31. Specifically, it is a combination of resistors and capacitors and IC components. The communication circuit board 31 is connected to the main movement unit 20 by the connection sheet 33 on the upper surface, and the antenna wire 43 is connected to the lower surface.
[0023]
The antenna unit 40 is composed of functional parts related to the receiving antenna unit 1 of FIG. 1, and includes an antenna substrate 41 and a receiving antenna 42 that receives GPS radio waves. A signal received by the receiving antenna 42 is connected to the communication circuit unit 30 by an antenna wire 43 of a flexible connecting member such as a feeder wire. An electromagnetic shielding plate 44 is provided between the antenna wire 43 and the main movement unit.
[0024]
In the drawing, the connection sheet 33, the antenna wire 43, and the electromagnetic shielding plate 44 are shown with sufficient thickness for easy explanation, but actually, a thin material of the order of 100 microns is used.
[0025]
FIG. 4 is a developed plan view of FIG. 3, and shows an arrangement example of the IC chip 34, the resistor component 35, the capacitor component 36, etc. constituting the communication circuit mounted on the communication circuit board 31. Other part numbers are the same as those in FIG.
[0026]
With this configuration, the GPS radio wave received by the receiving antenna 42 of the antenna unit 40 is sent to the communication circuit unit 30 via the flexible antenna line 43 and converted into a digital signal by the communication circuit component 32 here. The satellite information is sent to the main movement unit 20 via the connection sheet 33, is subjected to arithmetic processing in the main movement unit 20, and the result is displayed on the liquid crystal display unit 11 .
[0027]
Divided clock movement into three units, the communication circuit unit 30 and the antenna unit 40 that is separated from the main movement unit 20, the components of the main movement unit 20 is substantially the same as the conventional electronic timepiece, cultivated conventional Structural technology can be easily incorporated. As a result, the main movement unit 20 can be easily reduced in size and thickness. Therefore, the main movement unit 20 housed in the central housing portion 16 can be compactly housed in the conventional structure.
[0028]
The main movement unit 20 is arranged in a central housing part 16 parallel to the windshield 12, the communication circuit unit 30 is in the lower housing part 17 located between the main movement unit 20 and the lower band 15b, and the antenna unit 40 is in the main movement unit. 20 is disposed in the upper accommodating portion 18 positioned between the upper band 15a on the opposite side of the arm 20, and the angle formed by the communication circuit unit 30 and the antenna unit 40 with respect to the main movement unit 20 is the angle of the arm. Arranged at approximately the same angle along the shape. In this way, since the angle in the band direction can be set to an angle that matches the roundness of the arm, a watch structure that becomes larger as a result of the increase in the number of components accompanying communication functions is as if part of the band. This makes it possible to realize an electronic timepiece with a smart design and good wearability.
[0029]
At this time, since the material of the upper case 10a for housing the antenna unit 40 is plastic or the like that does not become a radio wave barrier, radio waves are easily received. Since an electromagnetic shielding plate 44 is provided between the antenna wire 43 connecting the antenna unit 40 and the communication circuit unit 30 and the main movement unit 20 , noise generated by the movement can be shielded and a stable signal can be sent to the communication circuit unit 30. Comes out.
[0030]
By using a flexible shield wire for the antenna wire 43, the electromagnetic shielding plate can be omitted.
[0031]
Although the back cover 19 is illustrated as an integral body, it may be a separate body corresponding to each of the storage portions 16 , 17, and 18 , and the back cover material may be different.
[0032]
As shown in FIG. 3, the movement of the completed watch housed in the case is arranged with the three units 20, 30, 40 at an angle to each other. I can do it. FIG. 5 is a side view showing the arrangement relationship during the operation, and this is possible because a flexible connecting member is used for connection between the units 20, 30, and 40.
[0033]
That is, as shown in the figure, the antenna wire 43 and the connection sheet 33 are arranged in a relatively parallel position with good workability, and each storage portion is provided with an angle by using the flexibility of the connection member when stored in the case. This makes it possible to manufacture a highly productive movement.
[0034]
Up to this point, an electronic watch that directly receives radio waves from GPS satellites has been described as an example of this embodiment. However, in addition to weak GPS radio waves, position information can be extracted from four or more satellites simultaneously. However, it is necessary to carry out complicated calculations quickly. This complicates the communication circuit and increases power consumption. This or become Increasing be possible circuit components, a battery of a large capacity is desired, increasing the difficulty of structural design.
[0035]
In the electronic timepiece of the present invention, a system having an interface may be used to alleviate this. Next, an embodiment in that case will be described.
[0036]
FIG. 6 is a functional system diagram of the GPS interface. A radio wave from a GPS satellite received by the GPS receiving antenna unit 51 is amplified and detected by the GPS receiving circuit unit 52, and is digitally converted into a digital signal of position information and time information while exchanging with the storage unit 54 by the arithmetic processing unit 53. Process. The signal is transmitted to the transmission circuit unit 55, and a radio wave is transmitted from the transmission antenna 56 toward the electronic timepiece described above.
[0037]
The radio wave from the GPS satellite is a very high frequency wave of several gigahertz, but the radio wave emitted from the interface can be a radio wave in a lower frequency band that is relatively easy to handle as a portable receiver, for example, a radio wave in the vicinity of 300 MHz. Further, since the interface unit itself is not restricted to be carried on the wrist like a watch, it can be mounted with a sufficiently large power source and can transmit with strong power. From that amount, radio waves are easy receives the clock side Kunar, processing conditions of the watch-side antenna conditions and receiving circuit is reduced, it becomes easy to design structurally.
[0038]
Even in such a system using an interface, the feature of the timepiece structure in which the movement is divided into three units and distributed and stored in the band direction is still usable. As described above, the burden on the communication circuit is reduced, and the configuration of the circuit unit can be made simpler, and the battery of the main movement unit can be made smaller, so that the size and the portability are improved accordingly. .
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an electronic timepiece equipped with an antenna and having a communication function, the movement is divided into three units: a main movement unit, a communication circuit unit, and an antenna unit. By arranging the communication circuit unit and the antenna unit at an angle substantially along the arm between the two, it is possible to provide a portable electronic timepiece.
[0040]
Further, it is possible to provide a movement with high workability and good assemblability by connecting the antenna unit and the communication circuit unit and between the communication circuit unit and the main movement unit with a flexible connecting means.
[0041]
Furthermore, by providing a shielding plate between the movement and the antenna wire, a structure with a communication function that is resistant to noise generated by the movement is possible.
[Brief description of the drawings]
Fig. 1 Functional system diagram of an electronic watch Fig. 2 (a) Front view of a completed electronic watch, (b) Side view of the completed electronic watch Fig. 3 Side view of the structure of a movement Fig. 4 Plane development of the movement Fig. 5 is a side view showing the arrangement relationship during work. Fig. 6 is a functional system diagram of the GPS interface unit.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reception antenna part 2 Reception circuit part 3 Arithmetic processing part 4 Memory | storage part 5 Display part 6 Input means 10 Case 11 Liquid crystal display part 12 Windshield 13 Bezel 14 Operation button 15a Upper band 15b Lower band 16 Central accommodating part 17 Upper accommodating part 18 Lower Storage unit 19 Back cover 20 Main movement unit 21 Movement body 22 Main substrate 30 Communication circuit unit 31 Communication circuit substrate 32 Communication circuit component 33 Connection sheet 34 IC chip 35 Resistor component 36 Capacitor component 40 Antenna unit 41 Antenna substrate 42 Receiving antenna 43 Antenna Wire 44 Electromagnetic shielding plate 51 GPS reception antenna unit 52 GPS reception circuit unit 53 Operation processing unit 54 Storage unit 55 Transmission circuit unit 56 Transmission antenna unit

Claims (6)

電波を受信する受信アンテナを有するアンテナユニットと
前記アンテナユニットの受信信号を入力し、該受信信号を処理する受信回路部を有する通信回路ユニットと
前記通信回路ユニットからの信号を入力し、所定の演算処理を行なうとともに該演算処理結果を表示する表示部を有する主ムーブメントユニットと
前記アンテナユニットと前記通信回路ユニットと主ムーブメントユニットを収納するケースとを備え
前記主ムーブメントユニットと前記アンテナユニットと前記通信回路ユニットと別体であり、
前記主ムーブメントユニットを前記ケースの中央に配設し、前記主ムーブメントユニットの両端の位置に前記アンテナユニットと前記通信回路ユニットとをそれぞれ配設し
前記アンテナユニットと前記通信回路ユニットを接続する可撓性接続部材を設けるとともに、該可撓性接続部材と前記主ムーブメントユニットとの間に電磁遮蔽板を配置することを特徴とする通信機能付電子時計。
An antenna unit having a receiving antenna for receiving radio waves ;
A communication circuit unit having a reception circuit unit that receives a reception signal of the antenna unit and processes the reception signal ;
A main movement unit having a display unit for inputting a signal from the communication circuit unit, performing predetermined arithmetic processing and displaying the arithmetic processing result ;
A case for housing the antenna unit, the communication circuit unit, and a main movement unit ;
Wherein the main movement unit and the antenna unit and the communication circuit unit are separate,
Said main and movement unit is disposed in the center of the case, the antenna unit and the said communication circuit unit is disposed at a position at both ends of the main movement unit,
A flexible connection member for connecting the antenna unit and the communication circuit unit is provided, and an electromagnetic shielding plate is disposed between the flexible connection member and the main movement unit . clock.
前記表示部を覆うとともに前記ケースに設ける風防と、
前記風防と対向する側の前記ケースに設ける裏蓋とを備え、
前記主ムーブメントユニットの前記表示部表面は前記風防表面と平行に配設するとともに前記アンテナユニットのアンテナ基板表面と前記通信回路ユニットの通信回路基板表面は前記主ムーブメントユニットに対して前記風防と反対側に傾けるように配設し、
前記アンテナ基板と前記通信回路基板と対向する前記裏蓋は、それぞれ前記アンテナ基板面と前記通信回路基板面とほぼ平行とする
ことを特徴する請求項1記載の通信機能付電子時計。
A windshield covering the display and provided in the case;
A back cover provided in the case on the side facing the windshield,
The display unit surface of the main movement unit is disposed in parallel with the windshield surface, and the antenna substrate surface of the antenna unit and the communication circuit board surface of the communication circuit unit are opposite to the windshield with respect to the main movement unit. Arranged to tilt
The electronic timepiece with communication function according to claim 1 , wherein the back cover facing the antenna substrate and the communication circuit substrate is substantially parallel to the antenna substrate surface and the communication circuit substrate surface, respectively. .
前記ケースは複数の部材からなり、
少なくとも前記アンテナユニットに面する前記ケースは電波受信を阻害しない材料からなることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の通信機能付電子時計。
The case is composed of a plurality of members,
At least said the case facing the antenna unit electronic timepiece with a communication function according to claim 1 or claim 2, characterized in that it consists of a material which does not inhibit the electric wave reception.
前記電波受信を阻害しない材料はプラスチックからなる
ことを特徴とする請求項3に記載の通信機能付電子時計
The material that does not obstruct radio wave reception is made of plastic.
The electronic timepiece with a communication function according to claim 3 .
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の通信機能付電子時計と、通信衛星からの信号を受信して前記通信衛星からの信号に基づき演算された所定の情報を前記通信機能付電子時計に対して前記通信衛星の電波信号より低い周波数にて出力する通信イン
ターフェース装置とを備えることを特徴とする通信機能システム。
5. The electronic timepiece with a communication function according to claim 1, and predetermined information calculated based on the signal from the communication satellite by receiving a signal from the communication satellite. And a communication interface device that outputs at a frequency lower than the radio wave signal of the communication satellite .
前記通信インターフェース装置は、The communication interface device includes:
GPS信号を受信するGPS受信アンテナ部と、A GPS receiving antenna for receiving GPS signals;
前記GPS受信アンテナ部にて受信したGPS信号を増幅および検波を行なうGPS受信回路部と、A GPS receiving circuit unit for amplifying and detecting a GPS signal received by the GPS receiving antenna unit;
前記GPS受信回路部から信号を入力し位置情報と時間情報をデジタル信号に処理する演算処理部と、An arithmetic processing unit that inputs a signal from the GPS receiving circuit unit and processes position information and time information into a digital signal;
前記演算処理部の信号を前記通信機能付電子時計に向けて送信する送信アンテナ部とを備えることを特徴とする請求項5に記載の通信機能システム。The communication function system according to claim 5, further comprising: a transmission antenna unit that transmits a signal of the arithmetic processing unit toward the electronic timepiece with communication function.
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