CN2326983Y - 同步显示世界钟 - Google Patents

Abstract

一种同步显示世界钟,它由电子控制部分以及相应机械控制机构以及地图显示部分组成,其特征在于:显示部分为显示世界时区分图的全时区色块/纹理地图,其中全时区色块/纹理地图,下方设有显示六个副时区的副时区对照索引表,对应有格林威治时间及与全时区色块/纹理地图对照表;机械控制部分设有由马达机构驱动的显示时数胶片皮带,其由惰轮及减速齿轮出力轴上的覆胶转轮固定;感应定位开关接控制电路。本实用新型结构简单,使用方便,能够同步并形象地显示世界时间。

Description

同步显示世界钟

本实用新型涉及一种能够同步显示世界各地时间的钟。

当人们出差或旅行去不同的国家往往遇到时差转换的困难，而现有的钟表一般不能同步显示世界各地的时间。其结构如下：

一、圆盘式面式：如美国专利第4579460及5146346号，其主要在传统钟面的中央印制由北极或南极球面投影式的世界简图，参照24小时运行一周的指针或透明盘，并对照其外围印制的世界主要城市名以得知主要时区的时间。主要缺点：1、地图系球面投影，非一般常见的图筒展开式有违习惯用法查阅不易。2、世界主要城市名为向外辐射排列，非一般水平或垂直阅读习惯者所能适应。3、机械结构较为复杂故而成本较高。

二、电子数据库式：如美国专利第5448532号，主要在类似传统电子计算机的外壳以电子数据库建入各时区的时间以供按钮查询。此式虽体积轻巧，然因操作颇为复杂且每欲得知某时区的时间则须重复操作无法同步显示得知各主要时区的时间，而可参考的城市各亦有限故而并非理想之作。

三、电子及地图对照式：如美国专利第4779247、D312788、D312971号，此型基本上为电子数据库式的另一种以世界简图参照设计的形式，其缺点在于需要具体操作且无法同步显示主要时区。

四、地球仪式：如美国专利第4477193及5057024号，此二型均以地球仪为基础，前者配合显示时区时间的电子钟，而后者甚而搭配个人电脑。由此可见其复杂程序及操作的难度，虽复杂如此然亦无法同步显示得知各主要时区的时间，成本高。

五、数字钟地图式：如美国专利第3918251号，此型基本设计仅能通过数字钟的机械动力带动一封闭式皮带每小时转动一格，以同时显示24时区的小时数，而以两位数的鼓状转轮显示分数，同时以此分数归零为驱动的基准时。就其基本设计推测，因其受限于原数字钟机械动力带动皮带之故，所以每小时该数字钟机械动力就须受原设计未考虑的额外负载(带动皮带)而影响其准确度甚到导止停摆。

本实用新型的目的在于提供一种同步显示世界钟，其利用电脑中的微处理器做中央控制，并配合自动控制装置以及全时区色块/纹理地图显示系统，实现同步的显示功能。

本实用新型的目的是这样实现的：一种同步显示世界钟，它由电子控制部分以及相应机械控制机构以及地图显示部分组成，其中显示部分为显示世界时区分图的全时区色块/纹理地图，其中全时区色块/纹理地图，下方设有显示六个副时区的副时区对照索引表，对应有格林威治时间及与全时区色块/纹理地图对照表；机械控制部分设有由马达机构驱动的显示时数胶片皮带，其由惰轮及减速齿轮出力轴上的覆胶转轮固定；感应定位开关接控制电路。

全时区色块/纹理地图根据世界时区实际分布而划分世界时区分图，以8色或4色以上的色彩组合的色块或纹理，以数轮标示24个标准时区及6个副时区。

胶片皮带至少设有三种区分天色颜色。

胶片皮带由覆胶转轮及惰轮固定于金属结构上该惰轮设有确保皮带正常运转所需的张力的皮带张力控制装置。

胶片皮带接减速齿轮，齿轮由马达驱动。

感应定位开关对应光感应器读取胶片皮带的透明缺口。

本实用新型结构简单，使用方便，能够同步并形象地显示世界时间。

下面结合附图和具体实施方案对本实用新型做进一步的详细说明。

图1为本实用新型桌上型的正面及透视图。

图2为本实用新型桌上型的左侧面及透视图。

图3为本实用新型桌上型的右侧面及透视图。

图4为本实用新型挂图型的正面示意图。

图5为本实用新型挂图型的主机构局部透视放大图。

图6为本实用新型电路示意图。

图7为本实用新型系统流程图。

图8为本实用新型系统中断副流程图。

本实用新型的基本构想是利用电脑中普用的石英震荡元件计时，于每小时由微处理器给与信号启动经减速的直流微马达卷动印00有至23两遍的封闭式不伸缩胶片皮带前进一格代表时间的推进一小时，而皮带的其中一面露出钟的世界时间显示窗口(参见图1)同步显示世界24个标准时区的时数，同时藉由显示窗口上方印制的格林威治时间对照表可知得知6个副时区的时数，因世界30时区的时数一览无遗，无需任何动作或操作。其电路控制采用现有技术。液晶显示器显示的时间表示使用者的家乡本地时间，同时其分数值亦代表其他标准时区的分数值，而6个副时区的分数值则参照其前后标准时区的分数值减加30分计。

一般了解世界时区分布依格林威治时间的地球经度为准往东每15经度加一小时计时称之为：GMT+1、GMT+2…“；而往西每15经度减一小时计时称之为GMT-1、GMT-2……”依此类推计算。然而有些国家基于行政方便、政治疆界及特殊考虑等等因素往往并末依此原则计时，故而若依上述原则推算世界各地实际的时间，则错误率将高的无法想像。因此依据目前世界时区实际划分勾画出世界时区划分图以不同的色块或纹理区隔标示(参考图1)则世界所有时区实际分布情形则显示得有条不紊，一目了然。

而显示计数的胶片皮带乃以四种颜色如：桔色、黄色、绿色及深蓝色各区别清晨(05AM-08AM)、白天(09AM-16PM)黄昏(17PM-20PM)及夜晚(21PM-04AM)或以四种不同的纹理区别。如此设计则较的习惯以两色如：白、黑或红、蓝区别白天及黑夜的日夜二分法更为科学及接近事实。

根据旅行携带及墙面嵌入等不同的实际要求，本实用新型可制造为桌上型及挂图型。

参见图1、2、3以及图4、5，本实用新型为桌上型27(28)，其主要包含全时区色块/纹理地图显示系统的外框架10，以固定全时区色块/纹理世界地图11，六个副时区对照表12，其下方设有对应的林威治时间(GMT)及与全时区色块/纹理地图的对照索引表13以及显示计数的胶片皮带14(14A)。本实用新型控制机构设有控制电路22(22A)、调整分钟的按钮23(23A)和调整时数的按钮25(25A)，重新设定按钮24(24A)。支持固定胶片皮胶带14(14A)，一端的惰轮1连接减速齿轮组18(18A)及直流马达19(19A)，并由马达19(19A)驱动胶带14(14A)移动。电池20提供工作电源。本实用新型由以三种或三种以上的颜色印制00至23时数两遍(24×2=48)的胶片皮带14(14A)，其中半数24时数(48×0.5=24)面向显示窗口，分别显示24标准时区及由六个副时区对照表12的对照可知得6个副时区的计数值。另半数24时数则隐藏于背面。另本实用新型的胶片皮带14(14A)以三种或三种以上颜色区分天色。根据本实用新型的较佳具体实施例，如桔色、黄色、绿色及深蓝色各区别清晨(05AM-08AM)、白天(09AM-16PM)黄昏(17PM-20PM)及夜晚(21PM-04AM)或三种或三种以上不同的纺理区别。如此的设计，较现有两色(如白、黑或红、蓝)区别白天及黑夜的日夜二分法更为科学并更为实用，因日夜二分表示法所显示的白天则可能日仍未出，而所显示的黑夜则可能日仍未落，因之易造成使用者的困扰。而本实用新型的四分法加入清晨及黄昏作为缓冲，则更易了解太阳与世界各时区的关系位置。同时依各地纬度的高低再参照本表，更易判断天色及日出与入夜与否。

请参见图1、2、3以及图4、5，胶片皮带14(14A)藉由覆胶转轮17(17A)及惰轮16固定于C形金属结构15的两端。惰轮16的轴附有皮带张力控制设计以确保皮带正常运转所需的张力，以防止皮带打测。由显示窗口看显示皮带的时数数序由西往东渐大，而显示皮带的每一小时一格之前进方向则为由东往西，正与太阳于与地球表面相对运动的方向一致，胶片皮带14的转动系由微型直流马达19经减速齿轮组18减速至足够扭力及恰当的速度经出力轴转动覆胶转轮17带动胶片皮带14由东往西于每一小时前进一格，其停止及定位则由感应定位开关21(21A)读取胶片皮带14(14A)印刷留白缺口操控的。由于胶片皮带14(14A)的材质为透明，故而留白缺口实际为透明缺口，而感应定位开关则为光感式设计，故当胶片皮带14(14A)上的透明缺口(计48个)经转动至感应开关21(21A)时，感应光穿透胶片皮带14(14A)印刷留白透明缺口则启动信号停止马达而胶片皮带14(14A)亦同步停止。因本实用新型的微型马达19(19A)原本转速不高，再经由减速齿轮18(18A)的大比率减速，故而停止马达及胶片皮带14(14A)的动作经实际测试得知非常稳定且运动惯性非常小，所以计数显示胶片皮带14(14A)所印的计数与格林威治时间(GMT)的刻度对正相当精确，且易于读取而不致混淆不清。

本实用新型所使用的电源的电压为直流4.5伏特(4.5V)主要考虑为可同时兼顾微处理器22及自动控制电路板以及微型直流马达19的电压容许上下限，如此可省去相互间迁就就另一方的电压需求而设的升/降电压部分，可进而节省不必要的电力消耗，因为升/降电压部分相当耗费电力。微处理器22及自动控制电路板的耗电微小；而微型直流马达19则每小时3600秒才驱动一次约两秒钟，也就是说每3600秒之中有3588秒处于完全不消耗电力的静止状态。据初步估算每组电池将可持续运行200天以上。不采用交流电而使用电池的另一方面的考虑为美观，同时移动方便不须迁就电源位置，更存在停电再设定的麻烦。可以说一经启用设定则只等200天以后电力耗尽才需要略作校正，此其间完全不必任何操作便可自动告知世界各地的时间。

参照图1，其为本实用新型的全时区色块/纹理地图显示系统，全时区色块/纹理世界地图11乃以根据世界时区实际分布面书出的世界时区划分图并以图例中所示的8色(红、橙、黄、草绿、绿、蓝、靛、紫)或四色以上的色彩组合的色块或纹理以数轮标示24个标准时区涵盖范围，而以图例中所示的3个冷灰色阶及3个暖灰色阶或其他易于区别于代表24个标准时区的8色或纹理的其他色块或纹理以标示6个副时区12的涵盖范围。11、12及13为本全时区色块/纹理地图显示系统的时区索引部分，以此部分对照14是世界所有30时区的时数一览无遗。

本微处理器及自动控制电路22中所作的各部件组成，为了成本及耗电的节省，未见任何不绝对必须或较为耗电的元件，由马达驱动机构107并未采用一般习知惯用较为耗电的继电器可证明。设计原则要求简单扼要、精确可靠。

本液晶显示器26显示的时间表示使用者的本家乡本地时间，因此若使用者将之携带出国旅行而家乡时间仍一目了然，而旅行停留处及世界其他各地时间则可藉全时区色块/纹理地图显示系统轻易索阅。由此看来不论旅行停留城市有几个或有多频繁，均不必调整或再设定。另一方面若旅行中知道停留处的时间则藉由全时区色块/纹理地图显示系统的参阅亦可知晓身在何处。

控制电路如图6电路示意图所示乃由以及八个功能区块所构成，仅各别介绍如下：

101  微处理器

101  重设定装置

为防止电路因不正常操作环境(如大电压、大电流、电磁干扰等)等造成MPU内部程序混乱所做的回复工作。

102  电流供应

同时供应MPU及驱动马达4.5V DC电源，由三个1.5电池所组成。

103  计时器

由石英震荡器及陶瓷电容所构成，产生稳定精确的脉波提供MPU使用。

104  LCD机构

提供MPU及使用者之间的操作视觉介面，在间置状态显示当地时间。

105  调整机构

提供MPU及使用者之间的操作介面，如设定时间、抑或超驱动的动作。

106  定位感应器

印有00至23两遍的封闭式不伸缩胶片皮带前进一格代表时间推进一小时，而其停止定位乃藉由光耦合器式的定位感应器感测胶片皮带印刷留白的透明缺口，将信号回馈MPU以达到定格移动及停止的目的。

107  马达驱动机构

本系统的马达驱动机构乃采用三极管放大信号，将MPU产生的马达启动/停止信号转换成适当的电压/电源驱动马达，以扬弃传统以继电器启动马达方式，以节省电流的消耗。

19  直流马达

本系统的传动动力装置，经连接减速齿轮机构增加扭力，以达顺利转动时间显示胶片皮带目的。

图7系统流程图的说明

本控制部分，采用抵成本的微片理器，具有低耗电及错误自动回复功能，控制程序的流程图如图7。

图108-117的说明：

108  开始

109  系统初值设定

110  设定计时器每秒中断

111  返回

112  检查开关1

113  驱动马达

114  计时器归零

115  检查开关2

116  停止马达

117  LCD显示

整体程序设计的概念，乃希望藉由外部精准的脉波产生，促使MPU每一秒钟产生一次内部计时器中断，在其中断时检查#112开关以及#115定位感应器。因为于中断副程序中，仅负责执行马达启动的动作。而中止马达运转则须于主程序之中，籍由定位感应器传回的信号判断而决定。

图8系统中断副流程图的说明：

图118-127的说明：

118  中断发生

119  秒数+1

120  秒数＜60

121  秒数归零，分数+1

122  分数＜60

123  分数归零，时数+1

124  驱动DC马达

125  时数＜24

126  时数归零

127  返回起始点

于主程序中所设定每一秒钟产生一次计时器中断，继而进入中断副程序之中，同时计算中断的次数，当到达60次时表示已计时了一分钟，累积60个一分钟表示巳计时了一小时，于是马达立即启动带动时间显示胶片皮带转动，而马达的停止采用由主程序负责。

Claims (6)

1、一种同步显示世界钟，它由电子控制部分以及相应机械控制机构以及地图显示部分组成，其特征在于：显示部分为显示世界时区分图的全时区色块/纹理地图，其中全时区色块/纹理地图，下方设有显示六个副时区的副时区对照索引表，对应有格林威治时间及与全时区色块/纹理地图对照表；机械控制部分设有由马达机构驱动的显示时数胶片皮带，其由惰轮及减速齿轮出力轴上的覆胶转轮固定：感应定位开关接控制电路。

2、根据权利要求1所述的同步显示世界钟，其特征在于：全时区色块/纹理地图根据世界时区实际分布而划分世界时区分图，以8色或4色以上的色彩组合的色块或纹理，以数轮标示24个标准时区及6个副时区。

3、根据权利要求1所述的同步显示世界钟，其特征在于：胶片皮带至少设有三种区分天色颜色。

4、根据权利要求1所述的同步显示世界钟，其特征在于：胶片皮带由覆胶转轮及惰轮固定于金属结构上该惰轮设有确保皮带正常运转所需的张力的皮带张力控制装置。

5、根据权利要求1所述的同步显示世界钟，其特征在于：胶片皮带接减速齿轮，齿轮由马达驱动。

6、根据权利要求1所述的同步显示世界钟，其特征在于：感应定位开关对应光感应器读取胶片皮带的透明缺口。

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