專利名稱：同步顯示世界鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能夠同步顯示世界各地時間的鐘。
當(dāng)人們出差或旅行去不同的國家往往遇到時差轉(zhuǎn)換的困難，而現(xiàn)有的鐘表一般不能同步顯示世界各地的時間。其結(jié)構(gòu)如下一、圓盤式面式如美國專利第4579460及5146346號，其主要在傳統(tǒng)鐘面的中央印制由北極或南極球面投影式的世界簡圖，參照24小時運行一周的指針或透明盤，并對照其外圍印制的世界主要城市名以得知主要時區(qū)的時間。主要缺點1、地圖系球面投影，非一般常見的圖筒展開式有違習(xí)慣用法查閱不易。2、世界主要城市名為向外輻射排列，非一般水平或垂直閱讀習(xí)慣者所能適應(yīng)。3、機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜故而成本較高。
二、電子數(shù)據(jù)庫式如美國專利第5448532號，主要在類似傳統(tǒng)電子計算機(jī)的外殼以電子數(shù)據(jù)庫建入各時區(qū)的時間以供按鈕查詢。此式雖體積輕巧，然因操作頗為復(fù)雜且每欲得知某時區(qū)的時間則須重復(fù)操作無法同步顯示得知各主要時區(qū)的時間，而可參考的城市各亦有限故而并非理想之作。
三、電子及地圖對照式如美國專利第4779247、D312788、D312971號，此型基本上為電子數(shù)據(jù)庫式的另一種以世界簡圖參照設(shè)計的形式，其缺點在于需要具體操作且無法同步顯示主要時區(qū)。
四、地球儀式如美國專利第4477193及5057024號，此二型均以地球儀為基礎(chǔ)，前者配合顯示時區(qū)時間的電子鐘，而后者甚而搭配個人電腦。由此可見其復(fù)雜程序及操作的難度，雖復(fù)雜如此然亦無法同步顯示得知各主要時區(qū)的時間，成本高。
五、數(shù)字鐘地圖式如美國專利第3918251號，此型基本設(shè)計僅能通過數(shù)字鐘的機(jī)械動力帶動一封閉式皮帶每小時轉(zhuǎn)動一格，以同時顯示24時區(qū)的小時數(shù)，而以兩位數(shù)的鼓狀轉(zhuǎn)輪顯示分?jǐn)?shù)，同時以此分?jǐn)?shù)歸零為驅(qū)動的基準(zhǔn)時。就其基本設(shè)計推測，因其受限于原數(shù)字鐘機(jī)械動力帶動皮帶之故，所以每小時該數(shù)字鐘機(jī)械動力就須受原設(shè)計未考慮的額外負(fù)載(帶動皮帶)而影響其準(zhǔn)確度甚到導(dǎo)止停擺。
本實用新型的目的在于提供一種同步顯示世界鐘，其利用電腦中的微處理器做中央控制，并配合自動控制裝置以及全時區(qū)色塊/紋理地圖顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)同步的顯示功能。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種同步顯示世界鐘，它由電子控制部分以及相應(yīng)機(jī)械控制機(jī)構(gòu)以及地圖顯示部分組成，其中顯示部分為顯示世界時區(qū)分圖的全時區(qū)色塊/紋理地圖，其中全時區(qū)色塊/紋理地圖，下方設(shè)有顯示六個副時區(qū)的副時區(qū)對照索引表，對應(yīng)有格林威治時間及與全時區(qū)色塊/紋理地圖對照表；機(jī)械控制部分設(shè)有由馬達(dá)機(jī)構(gòu)驅(qū)動的顯示時數(shù)膠片皮帶，其由惰輪及減速齒輪出力軸上的覆膠轉(zhuǎn)輪固定；感應(yīng)定位開關(guān)接控制電路。
全時區(qū)色塊/紋理地圖根據(jù)世界時區(qū)實際分布而劃分世界時區(qū)分圖，以8色或4色以上的色彩組合的色塊或紋理，以數(shù)輪標(biāo)示24個標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)及6個副時區(qū)。
膠片皮帶至少設(shè)有三種區(qū)分天色顏色。
膠片皮帶由覆膠轉(zhuǎn)輪及惰輪固定于金屬結(jié)構(gòu)上該惰輪設(shè)有確保皮帶正常運轉(zhuǎn)所需的張力的皮帶張力控制裝置。
膠片皮帶接減速齒輪，齒輪由馬達(dá)驅(qū)動。
感應(yīng)定位開關(guān)對應(yīng)光感應(yīng)器讀取膠片皮帶的透明缺口。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠同步并形象地顯示世界時間。
以下結(jié)合附圖和具體實施方案對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1為本實用新型桌上型的正面及透視圖。
圖2為本實用新型桌上型的左側(cè)面及透視圖。
圖3為本實用新型桌上型的右側(cè)面及透視圖。
圖4為本實用新型掛圖型的正面示意圖。
圖5為本實用新型掛圖型的主機(jī)構(gòu)局部透視放大圖。
圖6為本實用新型電路示意圖。
圖7為本實用新型系統(tǒng)流程圖。
圖8為本實用新型系統(tǒng)中斷副流程圖。
本實用新型的基本構(gòu)想是利用電腦中普用的石英震蕩元件計時，于每小時由微處理器給與信號啟動經(jīng)減速的直流微馬達(dá)卷動印00有至23兩遍的封閉式不伸縮膠片皮帶前進(jìn)一格代表時間的推進(jìn)一小時，而皮帶的其中一面露出鐘的世界時間顯示窗口(參見圖1)同步顯示世界24個標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)的時數(shù)，同時藉由顯示窗口上方印制的格林威治時間對照表可知得知6個副時區(qū)的時數(shù)，因世界30時區(qū)的時數(shù)一覽無遺，無需任何動作或操作。其電路控制采用現(xiàn)有技術(shù)。液晶顯示器顯示的時間表示使用者的家鄉(xiāng)本地時間，同時其分?jǐn)?shù)值亦代表其他標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)的分?jǐn)?shù)值，而6個副時區(qū)的分?jǐn)?shù)值則參照其前后標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)的分?jǐn)?shù)值減加30分計。
一般了解世界時區(qū)分布依格林威治時間的地球經(jīng)度為準(zhǔn)往東每15經(jīng)度加一小時計時稱之為GMT+1、GMT+2…“；而往西每15經(jīng)度減一小時計時稱之為GMT-1、GMT-2……”依此類推計算。然而有些國家基于行政方便、政治疆界及特殊考慮等等因素往往并末依此原則計時，故而若依上述原則推算世界各地實際的時間，則錯誤率將高的無法想像。因此依據(jù)目前世界時區(qū)實際劃分勾畫出世界時區(qū)劃分圖以不同的色塊或紋理區(qū)隔標(biāo)示(參考圖1)則世界所有時區(qū)實際分布情形則顯示得有條不紊，一目了然。
而顯示計數(shù)的膠片皮帶乃以四種顏色如桔色、黃色、綠色及深藍(lán)色各區(qū)別清晨(05AM-08AM)、白天(09AM-16PM)黃昏(17PM-20PM)及夜晚(21PM-04AM)或以四種不同的紋理區(qū)別。如此設(shè)計則較的習(xí)慣以兩色如白、黑或紅、藍(lán)區(qū)別白天及黑夜的日夜二分法更為科學(xué)及接近事實。
根據(jù)旅行攜帶及墻面嵌入等不同的實際要求，本實用新型可制造為桌上型及掛圖型。
參見圖1、2、3以及圖4、5，本實用新型為桌上型27(28)，其主要包含全時區(qū)色塊/紋理地圖顯示系統(tǒng)的外框架10，以固定全時區(qū)色塊/紋理世界地圖11，六個副時區(qū)對照表12，其下方設(shè)有對應(yīng)的林威治時間(GMT)及與全時區(qū)色塊/紋理地圖的對照索引表13以及顯示計數(shù)的膠片皮帶14(14A)。本實用新型控制機(jī)構(gòu)設(shè)有控制電路22(22A)、調(diào)整分鐘的按鈕23(23A)和調(diào)整時數(shù)的按鈕25(25A)，重新設(shè)定按鈕24(24A)。支持固定膠片皮膠帶14(14A)，一端的惰輪1連接減速齒輪組18(18A)及直流馬達(dá)19(19A)，并由馬達(dá)19(19A)驅(qū)動膠帶14(14A)移動。電池20提供工作電源。本實用新型由以三種或三種以上的顏色印制00至23時數(shù)兩遍(24×2=48)的膠片皮帶14(14A)，其中半數(shù)24時數(shù)(48×0.5=24)面向顯示窗口，分別顯示24標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)及由六個副時區(qū)對照表12的對照可知得6個副時區(qū)的計數(shù)值。另半數(shù)24時數(shù)則隱藏于背面。另本實用新型的膠片皮帶14(14A)以三種或三種以上顏色區(qū)分天色。根據(jù)本實用新型的較佳具體實施例，如桔色、黃色、綠色及深藍(lán)色各區(qū)別清晨(05AM-08AM)、白天(09AM-16PM)黃昏(17PM-20PM)及夜晚(21PM-04AM)或三種或三種以上不同的紡理區(qū)別。如此的設(shè)計，較現(xiàn)有兩色(如白、黑或紅、藍(lán))區(qū)別白天及黑夜的日夜二分法更為科學(xué)并更為實用，因日夜二分表示法所顯示的白天則可能日仍未出，而所顯示的黑夜則可能日仍未落，因之易造成使用者的困擾。而本實用新型的四分法加入清晨及黃昏作為緩沖，則更易了解太陽與世界各時區(qū)的關(guān)系位置。同時依各地緯度的高低再參照本表，更易判斷天色及日出與入夜與否。
請參見圖1、2、3以及圖4、5，膠片皮帶14(14A)藉由覆膠轉(zhuǎn)輪17(17A)及惰輪16固定于C形金屬結(jié)構(gòu)15的兩端。惰輪16的軸附有皮帶張力控制設(shè)計以確保皮帶正常運轉(zhuǎn)所需的張力，以防止皮帶打測。由顯示窗口看顯示皮帶的時數(shù)數(shù)序由西往東漸大，而顯示皮帶的每一小時一格之前進(jìn)方向則為由東往西，正與太陽于與地球表面相對運動的方向一致，膠片皮帶14的轉(zhuǎn)動系由微型直流馬達(dá)19經(jīng)減速齒輪組18減速至足夠扭力及恰當(dāng)?shù)乃俣冉?jīng)出力軸轉(zhuǎn)動覆膠轉(zhuǎn)輪17帶動膠片皮帶14由東往西于每一小時前進(jìn)一格，其停止及定位則由感應(yīng)定位開關(guān)21(21A)讀取膠片皮帶14(14A)印刷留白缺口操控的。由于膠片皮帶14(14A)的材質(zhì)為透明，故而留白缺口實際為透明缺口，而感應(yīng)定位開關(guān)則為光感式設(shè)計，故當(dāng)膠片皮帶14(14A)上的透明缺口(計48個)經(jīng)轉(zhuǎn)動至感應(yīng)開關(guān)21(21A)時，感應(yīng)光穿透膠片皮帶14(14A)印刷留白透明缺口則啟動信號停止馬達(dá)而膠片皮帶14(14A)亦同步停止。因本實用新型的微型馬達(dá)19(19A)原本轉(zhuǎn)速不高，再經(jīng)由減速齒輪18(18A)的大比率減速，故而停止馬達(dá)及膠片皮帶14(14A)的動作經(jīng)實際測試得知非常穩(wěn)定且運動慣性非常小，所以計數(shù)顯示膠片皮帶14(14A)所印的計數(shù)與格林威治時間(GMT)的刻度對正相當(dāng)精確，且易于讀取而不致混淆不清。
本實用新型所使用的電源的電壓為直流4.5伏特(4.5V)主要考慮為可同時兼顧微處理器22及自動控制電路板以及微型直流馬達(dá)19的電壓容許上下限，如此可省去相互間遷就就另一方的電壓需求而設(shè)的升/降電壓部分，可進(jìn)而節(jié)省不必要的電力消耗，因為升/降電壓部分相當(dāng)耗費電力。微處理器22及自動控制電路板的耗電微小；而微型直流馬達(dá)19則每小時3600秒才驅(qū)動一次約兩秒鐘，也就是說每3600秒之中有3588秒處于完全不消耗電力的靜止?fàn)顟B(tài)。據(jù)初步估算每組電池將可持續(xù)運行200天以上。不采用交流電而使用電池的另一方面的考慮為美觀，同時移動方便不須遷就電源位置，更存在停電再設(shè)定的麻煩。可以說一經(jīng)啟用設(shè)定則只等200天以后電力耗盡才需要略作校正，此其間完全不必任何操作便可自動告知世界各地的時間。
參照圖1，其為本實用新型的全時區(qū)色塊/紋理地圖顯示系統(tǒng)，全時區(qū)色塊/紋理世界地圖11乃以根據(jù)世界時區(qū)實際分布面書出的世界時區(qū)劃分圖并以圖例中所示的8色(紅、橙、黃、草綠、綠、藍(lán)、靛、紫)或四色以上的色彩組合的色塊或紋理以數(shù)輪標(biāo)示24個標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)涵蓋范圍，而以圖例中所示的3個冷灰色階及3個暖灰色階或其他易于區(qū)別于代表24個標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)的8色或紋理的其他色塊或紋理以標(biāo)示6個副時區(qū)12的涵蓋范圍。11、12及13為本全時區(qū)色塊/紋理地圖顯示系統(tǒng)的時區(qū)索引部分，以此部分對照14是世界所有30時區(qū)的時數(shù)一覽無遺。
本微處理器及自動控制電路22中所作的各部件組成，為了成本及耗電的節(jié)省，未見任何不絕對必須或較為耗電的元件，由馬達(dá)驅(qū)動機(jī)構(gòu)107并未采用一般習(xí)知慣用較為耗電的繼電器可證明。設(shè)計原則要求簡單扼要、精確可靠。
本液晶顯示器26顯示的時間表示使用者的本家鄉(xiāng)本地時間，因此若使用者將之?dāng)y帶出國旅行而家鄉(xiāng)時間仍一目了然，而旅行停留處及世界其他各地時間則可藉全時區(qū)色塊/紋理地圖顯示系統(tǒng)輕易索閱。由此看來不論旅行停留城市有幾個或有多頻繁，均不必調(diào)整或再設(shè)定。另一方面若旅行中知道停留處的時間則藉由全時區(qū)色塊/紋理地圖顯示系統(tǒng)的參閱亦可知曉身在何處。
控制電路如圖6電路示意圖所示乃由以及八個功能區(qū)塊所構(gòu)成，僅各別介紹如下101 微處理器101 重設(shè)定裝置為防止電路因不正常操作環(huán)境(如大電壓、大電流、電磁干擾等)等造成MPU內(nèi)部程序混亂所做的回復(fù)工作。
102 電流供應(yīng)同時供應(yīng)MPU及驅(qū)動馬達(dá)4.5V DC電源，由三個1.5電池所組成。
103 計時器由石英震蕩器及陶瓷電容所構(gòu)成，產(chǎn)生穩(wěn)定精確的脈波提供MPU使用。
104 LCD機(jī)構(gòu)提供MPU及使用者之間的操作視覺介面，在間置狀態(tài)顯示當(dāng)?shù)貢r間。
105 調(diào)整機(jī)構(gòu)提供MPU及使用者之間的操作介面，如設(shè)定時間、抑或超驅(qū)動的動作。
106 定位感應(yīng)器印有00至23兩遍的封閉式不伸縮膠片皮帶前進(jìn)一格代表時間推進(jìn)一小時，而其停止定位乃藉由光耦合器式的定位感應(yīng)器感測膠片皮帶印刷留白的透明缺口，將信號回饋MPU以達(dá)到定格移動及停止的目的。
107 馬達(dá)驅(qū)動機(jī)構(gòu)本系統(tǒng)的馬達(dá)驅(qū)動機(jī)構(gòu)乃采用三極管放大信號，將MPU產(chǎn)生的馬達(dá)啟動/停止信號轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)碾妷?電源驅(qū)動馬達(dá)，以揚棄傳統(tǒng)以繼電器啟動馬達(dá)方式，以節(jié)省電流的消耗。
19 直流馬達(dá)本系統(tǒng)的傳動動力裝置，經(jīng)連接減速齒輪機(jī)構(gòu)增加扭力，以達(dá)順利轉(zhuǎn)動時間顯示膠片皮帶目的。
圖7系統(tǒng)流程圖的說明本控制部分，采用抵成本的微片理器，具有低耗電及錯誤自動回復(fù)功能，控制程序的流程圖如圖7。
圖108-117的說明108 開始109 系統(tǒng)初值設(shè)定110 設(shè)定計時器每秒中斷111 返回112 檢查開關(guān)1113 驅(qū)動馬達(dá)114 計時器歸零115 檢查開關(guān)2116 停止馬達(dá)117 LCD顯示整體程序設(shè)計的概念，乃希望藉由外部精準(zhǔn)的脈波產(chǎn)生，促使MPU每一秒鐘產(chǎn)生一次內(nèi)部計時器中斷，在其中斷時檢查#112開關(guān)以及#115定位感應(yīng)器。因為于中斷副程序中，僅負(fù)責(zé)執(zhí)行馬達(dá)啟動的動作。而中止馬達(dá)運轉(zhuǎn)則須于主程序之中，籍由定位感應(yīng)器傳回的信號判斷而決定。
圖8系統(tǒng)中斷副流程圖的說明圖118-127的說明118 中斷發(fā)生119 秒數(shù)+1120 秒數(shù)＜60121 秒數(shù)歸零，分?jǐn)?shù)+1122 分?jǐn)?shù)＜60123 分?jǐn)?shù)歸零，時數(shù)+1124 驅(qū)動DC馬達(dá)125 時數(shù)＜24126 時數(shù)歸零127 返回起始點于主程序中所設(shè)定每一秒鐘產(chǎn)生一次計時器中斷，繼而進(jìn)入中斷副程序之中，同時計算中斷的次數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)60次時表示已計時了一分鐘，累積60個一分鐘表示巳計時了一小時，于是馬達(dá)立即啟動帶動時間顯示膠片皮帶轉(zhuǎn)動，而馬達(dá)的停止采用由主程序負(fù)責(zé)。
權(quán)利要求1.一種同步顯示世界鐘，它由電子控制部分以及相應(yīng)機(jī)械控制機(jī)構(gòu)以及地圖顯示部分組成，其特征在于顯示部分為顯示世界時區(qū)分圖的全時區(qū)色塊/紋理地圖，其中全時區(qū)色塊/紋理地圖，下方設(shè)有顯示六個副時區(qū)的副時區(qū)對照索引表，對應(yīng)有格林威治時間及與全時區(qū)色塊/紋理地圖對照表；機(jī)械控制部分設(shè)有由馬達(dá)機(jī)構(gòu)驅(qū)動的顯示時數(shù)膠片皮帶，其由惰輪及減速齒輪出力軸上的覆膠轉(zhuǎn)輪固定感應(yīng)定位開關(guān)接控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步顯示世界鐘，其特征在于全時區(qū)色塊/紋理地圖根據(jù)世界時區(qū)實際分布而劃分世界時區(qū)分圖，以8色或4色以上的色彩組合的色塊或紋理，以數(shù)輪標(biāo)示24個標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)及6個副時區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步顯示世界鐘，其特征在于膠片皮帶至少設(shè)有三種區(qū)分天色顏色。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步顯示世界鐘，其特征在于膠片皮帶由覆膠轉(zhuǎn)輪及惰輪固定于金屬結(jié)構(gòu)上該惰輪設(shè)有確保皮帶正常運轉(zhuǎn)所需的張力的皮帶張力控制裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步顯示世界鐘，其特征在于膠片皮帶接減速齒輪，齒輪由馬達(dá)驅(qū)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步顯示世界鐘，其特征在于感應(yīng)定位開關(guān)對應(yīng)光感應(yīng)器讀取膠片皮帶的透明缺口。
專利摘要一種同步顯示世界鐘,它由電子控制部分以及相應(yīng)機(jī)械控制機(jī)構(gòu)以及地圖顯示部分組成,其特征在于:顯示部分為顯示世界時區(qū)分圖的全時區(qū)色塊/紋理地圖,其中全時區(qū)色塊/紋理地圖,下方設(shè)有顯示六個副時區(qū)的副時區(qū)對照索引表,對應(yīng)有格林威治時間及與全時區(qū)色塊/紋理地圖對照表;機(jī)械控制部分設(shè)有由馬達(dá)機(jī)構(gòu)驅(qū)動的顯示時數(shù)膠片皮帶,其由惰輪及減速齒輪出力軸上的覆膠轉(zhuǎn)輪固定;感應(yīng)定位開關(guān)接控制電路。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,能夠同步并形象地顯示世界時間。
文檔編號G04B19/22GK2326983SQ97230138
公開日1999年6月30日 申請日期1997年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月15日
發(fā)明者王榮利 申請人:王榮利