CN104714398A - 通过电脉冲或机械振动传递时间信息的手表 - Google Patents

Abstract

本发明是一种通过电脉冲或机械振动传递时间信息的手表，由电源电路、智能逻辑电路、模拟开关电路和分布于表带的多个作用元件构成。在表带的内侧，贴近手腕皮肤，均匀分布于有12个作用元件，作用元件可为成对的电极或电磁振动元件，按5分钟为间隔，每小时内12个时刻分别对应不同的作用元件，当时间到达其中任一时刻，对应的作用元件在智能电路的控制下释放低频电脉冲或启动振动，使手腕相应位置皮肤的触觉神经感觉到刺激，并将刺激传输至大脑，从而使佩戴者感知时间。

Description

通过电脉冲或机械振动传递时间信息的手表

技术领域

本发明涉及一种通过电脉冲或机械振动传递时间信息的手表，该设备使人依靠触觉而非依靠视觉感知时间。

背景技术

通常的手表是使用者通过视觉方式认知时间的，除此之外，有一种特殊的类似手表的装置，外形是一个硬环，套在使用者手臂上，在硬环内侧有两个凸起，一个代表手表的时针，一个代表分针，随时间的改变，两个凸起相应移动，通过手臂皮肤感知凸起的位置来识别时间。这种产品的优点是使人不用看表就能通过触觉感知时间，缺点是：首先硬环无法伸缩，不同手臂粗细的人需要配不同的规格的环，商品化难度相对较大，由于硬环没有伸缩弹性，对佩戴舒适度也有影响；其次，由于皮肤上的神经末梢分布密度有限，代表时针和分针的两个凸起容易被混淆；第三，凸起对皮肤的压力一直持续，时间久了神经末梢对这种压力会逐渐适应，使对凸起的感知出现迟钝。

发明内容

为克服现有的手表及相关产品的不足，本发明提供一种通过电脉冲或机械振动传递时间信息的手表，使用者通过触觉感应从此手表的表带不同位置发出的电脉冲或机械振动，从而感知时间。这种手表佩戴于腕部，可调节表带松紧，佩戴舒适；每次在单一作用点上产生电脉冲或振动，避免多作用点同时作用而产生对触觉感知的干扰；这种手表每5分钟按一定模式产生短暂电脉冲或振动，其它时间无动作，避免对神经持续刺激而产生的神经疲劳。

本发明的技术方案是：其主要部分由电源电路、智能逻辑电路、模拟开关电路和分布于表带的多个作用元件构成，在表带的内侧，贴近手腕皮肤，均匀分布于有12个作用元件，作用元件可为成对的电极或电磁振动元件，按5分钟为间隔，每小时内12个时刻分别对应不同的作用元件，当时间到达其中任一时刻，对应的作用元件在智能电路的控制下释放低频电脉冲或启动振动，电脉冲或振动的频率在50至200之间，使手腕相应位置皮肤的触觉神经感觉到刺激。当每小时内分钟数被5整除的时刻，启动电脉冲或振动，每次电脉冲或振动作用0.15秒，按特定的模式作用多次，共持续15秒。电脉冲或振动的模式是为了区别作用时刻所在的小时段，每三小时循环一次。当所在小时数是被3除余1的数字，模式为每1秒启动1次电脉冲或振动，每次持续0.15秒；当所在小时数是被3除余2的数字，模式为在每2秒的开始阶段启动2次电脉冲或振动，两次间隔0.1秒；当所在小时数是被3整除的数字，模式为在每3秒的开始阶段启动3次电脉冲或振动，相邻两次间隔0.1秒。于是当使用者不知道当时时间小时数的情况下，通过感觉电脉冲或振动的模式感知小时数。表带由两层构成，内层表带帖近手腕皮肤，由伸缩幅度大的材料构成，其功能是使位于表带内侧的作用元件在手腕上均匀分布，外层采用伸缩幅度小的材料，并可调节佩戴长度，其功能是将手表束缚在手腕上。

本发明的有益效果是：改变人对时间的认知方式，实现从视觉到触觉的转变，并将这种概念实用化，人大脑本身具有潜在的时间意识，但是不可靠，借助此装置，每5分钟通过皮肤神经受电脉冲或振动的感应对人脑本身的时间意识做同步校准，从这个角度说这个发明不是简单地使得人们查时间方便，而是让人们的自我潜在时间意识更加精确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明外观图。

图2是电极外观图。

图3是电磁振动元件侧视图。

图4是电路结构说明图。

图5是单片机主程序流程框图

图6是单片机矩形波子程序流程框图

图中，1.表身，2.内层表带，3.外层表带，4.作用元件，5.电极信号线，6.电极地线，7.电磁线圈，8.磁铁

具体实施方式

在图1中，表身(1)中是控制电路。表带由两层构成，内层表带(2)帖近手腕皮肤，由伸缩幅度大的材料构成，其功能是使位于表带内侧的作用元件(4)在手腕上均匀分布。作用元件(4)通过表带内部的导线与表身中的控制电路相连。作用元件(4)是成对的电极或电磁振动元件，共12组，均匀分布于内层表带内侧。表带外层(3)采用伸缩幅度小的材料，可调节佩戴长度，其功能是将手表束缚在手腕上。

图2是电极外观图，图中内部圆形金属是电极信号线(5)，外环金属是电极地线(6)。当矩形波电压通过作用于电极信号线(5)和电极地线(6)之间，皮肤神经可以感受微小的交流电流。

图3是电磁振动元件侧视图，当矩形波电流通过电磁线圈(7)，磁铁(8)上下振动。

图4是电路结构说明图。电路包括多个部分：电源电路、智能逻辑电路、模拟开关电路和分布于表带的多个作用元件。电源电路由电池和升压芯片构成，电池为3v，一路为智能控制电路中的单片机供电；另一路分两种情况，当作用元件是成对的电极，则可使用AH812芯片升压到12v，经可调电阻后作为模拟开关电路的信号输入端，当作用元件是电磁振动元件，则不用升压，电池电压经可调电阻后作为模拟开关电路的信号输入端，可调电阻的作用是调节最终施加在作用元件的电压，由于不同人对电流或振动的感知能力都有不同，通过调节可调电阻而得到使用者所能感知同时刺激又轻微的幅度。智能控制电路由单片机和存储于单片机的程序构成，单片机可选择的种类非常多，比如51、msp430等，其功能是计算时间，并在规定的时刻，按规点的模式对选定的模拟开关的控制端输出矩形波脉冲。模拟开关电路由模拟开关集成电路构成，如CD4066，或由含地址编码的模拟开关集成电路构成，如CD4067，其输出端通过导线连接位于表带内层的作用元件，当其中任一模拟开关的控制端收到从单片机发来的矩形波脉冲，由于其输入端连接高电平，其输出端会输出的矩形波脉冲。由单片机程序控制，当所在小时数是被3除余1的数字，模式为每1秒启动1次电脉冲或振动；当所在小时数是被3除余2的数字，模式为在每2秒的开始阶段启动2次电脉冲或振动，2次间隔0.1秒；当在小时数是被3整除的数字，模式为在每3秒的开始阶段启动3次电脉冲或振动，相邻两次间隔0.1秒。于是当使用者不知道当时时间小时数的情况下，通过感觉电脉冲或振动的模式感知小时数。

图5是单片机主程序流程框图，首先检查当前时间，看分钟数是否被5整除，若被整除，其商的值即为指定模拟开关的编号，数值从0到11。再检查小时数，若其被3除余1则选定模式1，若其被3除余2则选定模式2，若其被3整除则选定模式3。当模式1时，先调用矩形波信号子程序，当时间到达下一秒开始，再调用矩形波信号子程序，循环15次。当模式2时，先调用矩形波信号子程序，再等待0.1秒再调用矩形波信号子程序，时间到达下一个被2整除的秒数时，重复此过程，共循环7次。当模式3时，先调用矩形波信号子程序，等待0.1秒再调用矩形波信号子程序，再等待0.1秒再调用矩形波信号子程序，时间到达下一个被3整除的秒数时，重复此过程，共循环5次。

图6是单片机矩形波子程序流程框图，是每次矩形波信号的触发流程。先对指定端口输出高电平，延时0.005秒，再置低电平，延时0.005秒，重复15次，即100赫兹的矩形波振荡持续0.15秒。

Claims (3)

1.一种通过电脉冲或机械振动传递时间信息的手表，由电源电路、智能逻辑电路、模拟开关电路和分布于表带的多个作用元件构成，其特征是：在表带的内侧，贴近手腕皮肤，均匀分布于有12个作用元件，作用元件可为成对的电极或电磁振动元件，按5分钟为间隔，每小时12个时刻分别对应不同的作用元件，当时间到达其中任一时刻，对应的作用元件在智能电路的控制下释放低频电脉冲或启动振动，电脉冲或振动的频率在50至200之间，使手腕相应位置皮肤的触觉神经感觉到刺激，并将刺激传输至大脑，从而使佩戴者感知时间。

2.根据权利要求1所述的通过电脉冲或机械振动传递时间信息的手表，其特征是：当每小时内分钟数被5整除的时刻，启动电脉冲或振动，每次电脉冲或振动时间0.15秒，按特定的模式作用多次，共持续15秒，电脉冲或振动的模式是为了区别作用时刻所在的小时段，每三小时循环一次，当所在小时数是被3除余1的数字，模式为每1秒启动1次电脉冲或振动，每次持续0.15秒；当所在小时数是被3除余2的数字，模式为在每2秒的开始阶段启动2次电脉冲或振动，两次间隔0.1秒；当在小时数是被3整除的数字，模式为在每3秒的开始阶段启动2次电脉冲或振动，相邻两次间隔0.1秒，于是当使用者不知道当时时间小时数的情况下，通过感觉电脉冲或振动的模式感知小时数。

3.根据权利要求1所述的通过电脉冲或机械振动传递时间信息的手表，其特征是：表带由两层构成，内层帖近手腕皮肤，由伸缩幅度大的材料构成，其功能是使位于表带内侧的作用元件在手腕上均匀分布，外层采用伸缩幅度小的材料，可调节佩戴长度，其功能是将手表束缚在手腕上。