TWM650835U - 以指針位置表現特定狀態的手錶 - Google Patents

Abstract

本新型提出一種新穎的以指針位置表現特定狀態的手錶，其包含了：一指針組合，包含同軸旋轉的一時針與一分針；複數個步進馬達，每一步進馬達分別直接或間接透過齒輪轉動該時針或該分針；及一控制電路，與該些步進馬達電連接，包含：一電池模組，提供該些步進馬達運轉所需電力；一控制器，與該電池模組電連接並具有計時功能，控制該些步進馬達轉動以維持該時針與該分針轉動以顯示當下時間；及一電控開關，與該控制器訊號連接，當該電控開關開啟時，該控制器控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一不存在表述時間位置而暫時停止運作。

Description

以指針位置表現特定狀態的手錶

本新型係一種手錶，特別是一種以指針位置表現特定狀態的手錶。

手錶是人們用來確定時間的工具。和時鐘一樣，傳統的機械式手錶以時針、分針與秒針的組合，讓各個指針以不同頻率旋轉，並利用指針相對錶盤的位置來決定當下的時間。雖然由於電子工業的發達，許多手錶都已電子化，並賦予其報時以外的功能，比如量測心律、連接網路收發訊息，但由於傳統的機械式手錶的誤差低、不耗電與耐用性高的優點，這些手錶依然常常出現在生活周邊，有些甚至成為了奢侈品。

在眾多的機械式手錶中，有一些也與電子元件結合，成為了半機械半電子的混合型手錶。這種手錶具有機械式手錶的低誤差與耐用的特點，同時也可以引入一些以電子元件驅動的功能，甚至可以電池電力輔助機械（彈簧）動力運轉，免去時常上發條的麻煩。由於可受控於電子元件的操作，這種混合型手錶的指針便可以成為許多狀態的指示器，增添手錶更多的功能。然而，目前市面上尚無這種設計的手錶。

本段文字提取和編譯本新型的某些特點。其它特點將被揭露於後續段落中。其目的在涵蓋附加的申請專利範圍之精神和範圍中，各式的修改和類似的排列。

為了滿足前述需求，本新型提出一種新穎的以指針位置表現特定狀態的手錶。該以指針位置表現特定狀態的手錶包含了：一指針組合，包含同軸旋轉的一時針與一分針；複數個步進馬達，每一步進馬達分別直接或間接透過齒輪轉動該時針或該分針；及一控制電路，與該些步進馬達電連接，包含：一電池模組，提供該些步進馬達運轉所需電力；一控制器，與該電池模組電連接並具有計時功能，控制該些步進馬達轉動以維持該時針與該分針轉動以顯示當下時間；及一電控開關，與該控制器訊號連接，當該電控開關開啟時，該控制器控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一不存在表述時間位置而暫時停止運作。

本新型亦揭露另一種以指針位置表現特定狀態的手錶，其包含：一指針組合，包含同軸旋轉的一時針與一分針；複數個步進馬達，每一步進馬達分別直接或間接透過齒輪轉動該時針或該分針；及一控制電路，與該些步進馬達電連接，包含：一電池模組，提供該些步進馬達運轉所需電力；一控制器，與該電池模組電連接並具有計時功能，控制該些步進馬達轉動以維持該時針與該分針轉動以顯示當下時間，且當經過一段時間後或該電池模組的儲存電量占滿載狀態下電量的百分比低於一門檻百分比時，自動控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一不存在表述時間位置而暫時停止運作；及一外部訊號偵測器，與該控制器訊號連接，接收一外部訊號後通知該控制器回復正常的計時工作狀態。

依照本新型，該不存在表述時間位置可為該時針與該分針重疊於非12點的整點位置、該時針與該分針間的夾角為180度且該時針指向整點位置，或該時針與該分針間的夾角為90度且該時針指向非3點或9點的整點位置。

在一實施例中，該指針組合可進一步包含一秒針，該秒針受該些步進馬達之一控制轉動以與該時針與該分針顯示當下時間。當該電控開關開啟時，該控制器控制該些步進馬達之一轉動以將該秒針移到一限制位置。

依照本新型，當該電控開關關閉時，該些步進馬達受該控制器轉動以將該時針與該分針轉動至當下時間位置後繼續運作以顯示未來任何時刻的時間。

依照本新型，不同的該不存在表述時間位置表示手錶的不同狀態。

在一實施例中，當該電池模組的儲存電量占滿載狀態下電量的百分比低於一門檻百分比時，該控制器控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一特定不存在表述時間位置而暫時停止運作，直到該電池模組受充電以將儲存電量占滿載狀態下電量的百分比高於該門檻百分比。

依照本新型，當該電控開關開啟時，該控制器控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一不存在表述時間位置而暫時停止運作以暫停該電池模組的電力消耗。

依照本新型，該電控開關與手錶的一按鍵耦接，按下一次該按鍵，該電控開關開啟；再按下一次該按鍵，該電控開關關閉。

前述的該外部訊號偵測器可與手錶的一按鍵耦接，該按鍵按下後發出該外部訊號。該外部訊號偵測器也可為一加速度傳感器，施加於手錶上的外力所產生大於一特定值的加速度為該外部訊號。

本新型利用步進馬達與控制電路的組合控制，讓指針位置可呈現於不存在表述時間位置。利用這種不存在表述時間位置，可以讓以指針位置表現特定狀態的手錶表達其特殊的資訊或提供非報時的服務，提供了現今市面上混合型機械錶沒有的功能。

本新型將藉由參照下列的諸實施例而更具體地描述。

請見圖1至圖3，圖1為本新型實施例的一種以指針位置表現特定狀態的手錶1的外觀示意圖，圖2為以指針位置表現特定狀態的手錶1的元件示意圖，圖3為以指針位置表現特定狀態的手錶1中一控制電路40的元件方框圖。該以指針位置表現特定狀態的手錶1在形態上是一種以機械式指針顯示時間，但運轉採用電子控制的結構。硬體上，以指針位置表現特定狀態的手錶1包含了一錶殼10、一指針組合20、數個步進馬達30與一控制電路40。以下分別對這些技術元件進行詳細說明。

錶殼10是包覆並保護指針組合20、步進馬達30與控制電路40的部件，以堅硬或質輕的材質為主，比如不鏽鋼或塑膠。錶殼10面向頁面上方的部分是一塊透明錶蓋，比如以玻璃或壓克力製作，讓使用者可以看見錶殼10內的部分元件，比如錶面11與指針組合20。錶面11上有等角度分劃，對應12小時位置的整點位置。此外，錶殼10的右方安裝了一個錶冠12，錶冠12是用來調校時間或日期的可轉動龍頭，它也可以當作一個按鍵，按下時會向控制電路40發出一個訊號。關於作為按鍵時錶冠12的功用將於下方說明。要注意的是，圖1僅繪示以指針位置表現特定狀態的手錶1的錶殼10的一種型態，本新型並不以該圖限定錶殼10的外觀。

指針組合20包含了同軸旋轉的一時針21與一分針22。關於指針組合20的細部結構，請參見圖2。時針21的末端有一個垂直的圓管，通過錶面11向其下方的空間中延伸。分針22的末端有一個垂直的圓柱，通過時針21的圓管部分（以虛線繪示）也向錶面11下方的空間中延伸。錶面11的下方空間是提供時針21與分針22轉動及控制其轉動速率與轉動量的機構與電子元件。

在本實施例中使用了兩個步進馬達30，步進馬達30可以受控制以於每一秒或每一分鐘內，將其轉子轉動6度。每一步進馬達30分別直接，或間接透過齒輪轉動時針21或分針22。例如，左方的步進馬達30的轉子與分針22垂直的圓柱連接，直接控制時針21的轉動；左方的步進馬達30的轉子連接了一個第一傳動齒輪G1，第一傳動齒輪G1可轉動時針21垂直上的圓管的第二傳動齒輪G2，進而間接轉動時針21。在其它實施例中，指針組合20也可能包含了同軸旋轉的秒針，這需要使用第三個步進馬達30來驅動。

控制電路40是控制步進馬達30以驅動指針組合20的電子元件組合。控制電路40與該些步進馬達30電連接，包含了一電池模組41、一控制器42與一電控開關43。

電池模組41提供該些步進馬達30運轉所需電力，可以包含一個以上的二次電池，在電量低的時候補充電力，或是使用一個水銀電池，當該水銀電池用罄之時以新的替換。控制器42與電池模組41電連接（以實線繪示）並具有計時功能，可控制該些步進馬達30轉動以維持時針21與分針22轉動以顯示當下時間。電控開關43與控制器42訊號連接。當電控開關43開啟時，控制器42控制該些步進馬達30轉動以將時針21與分針22移到一不存在表述時間位置而暫時停止運作。反之，當電控開關43關閉時，該些步進馬達30受控制器42轉動以將時針21與分針22轉動至當下時間位置後繼續運作，以顯示未來任何時刻的時間（恢復正常運作）。不存在表述時間位置也就是傳統機械錶在轉動以顯示時間時，時針21與分針22永遠不會同時分別出現的位置。為了對此有較佳的理解，請見圖4到圖6，該些圖式顯示了幾種不存在表述時間位置的態樣。

在圖4中，不存在表述時間位置為時針21與分針22重疊於非12點的整點位置。在每一小時中，時針21與分針22都會重疊一次。但對機械錶而言，時針與分針在整點時重疊的現象只會發生在12點。因此，像圖4中時針21與分針22重疊指向3點的位置就屬於一種不存在表述時間位置。此外，在圖5中，不存在表述時間位置為時針21與分針22間的夾角為180度且時針21指向整點位置。在每一小時中，時針21與分針22也會彼此夾角180度一次，但時針21不會指向整點位置。因此，像圖5中時針21與分針22間的夾角為180度且時針21指向11點位置就屬於一種不存在表述時間位置。再者，在圖6中，不存在表述時間位置為時針21與分針22間的夾角為90度且時針21指向非3點或9點的整點位置。眾所周知，時針21與分針22間的夾角為90度時的整點只有在3點與9點，若在此情況下時針21指向非3點或9點的整點位置就是它們永遠不會同時分別出現的位置。當然，以上三種態樣只是不存在表述時間位置的幾種形式，其它滿足不存在表述時間位置定義的時針21與分針22位置組合也在本新型的主張保護範圍內。

時針21與分針22移到不存在表述時間位置而暫時停止運作是表示以指針位置表現特定狀態的手錶1的某些特定狀況，以提醒使用者注意或是提供其它服務。比如當電池模組41的儲存電量占滿載狀態下電量的百分比低於一門檻百分比時（比如3%），控制器42就會控制該些步進馬達30轉動，以將時針21與分針22移到一特定不存在表述時間位置（如圖4所示）而暫時停止運作，直到電池模組41受充電以將儲存電量占滿載狀態下電量的百分比高於該門檻百分比後，控制器42才會正常轉動時針21與分針22以顯示當下時間。或者，當電控開關43開啟時，控制器42控制該些步進馬達30轉動以將時針21與分針22移到不存在表述時間位置而暫時停止運作以暫停電池模組41的電力消耗。此時控制器42還在持續計時，直到電控開關43關閉。依照本新型，不同的不存在表述時間位置可表示手錶的不同狀態，這可以透過設定控制器42的程式來達成。此外，電控開關43可與以指針位置表現特定狀態的手錶1的按鍵（如錶冠12）耦接，按下一次該按鍵，電控開關43開啟；再按下一次該按鍵，電控開關43關閉。

由於步進馬達30中轉子的位置與時針21與分針22的位置間存在線性關係，控制器42可以掌握步進馬達30轉子的位置，從而可控制時針21與分針22來展現正確的時間。如果需要調整時間，控制器42直接微調步進馬達30就行。運作上，控制器42控制步進馬達30無須使用任何其它轉子監控裝置。

如前所述，在其它的實施例中以指針位置表現特定狀態的手錶1也可能包含秒針。也就是指針組合20進一步包含一秒針（未繪示）。該秒針也會受該些步進馬達30之一控制轉動以與時針21與分針22顯示當下時間。當電控開關43開啟時，控制器42可控制該些步進馬達30之一轉動以將該秒針移到一限制位置。秒針處在限制位置不動作，以免干涉了時針21與分針22處在不存在表述時間位置時所要傳遞的訊息。當然，秒針處在的限制位置和時針21與分針22一同，也可以形成一種不存在表述時間位置。

在以上的實施例中，以指針位置表現特定狀態的手錶1的特定功能是需要使用者手動操作（按錶冠12）而執行。依照本發明，有些功能可以自動化，而自動化的核心在於改變控制器42的運作方式（以軟體驅動或修改韌體），且需要其它的輔助元件。圖7為另一實施例中的另一種控制電路的元件方框圖。相較於圖3，圖7沒有了電控開關43但以一外部訊號偵測器44代之。這裡，控制器42設計的功能改變了，除了可以控制該些步進馬達30轉動以維持時針21與分針22轉動以顯示當下時間外，更進一步在當經過一段時間後，自動控制該些步進馬達30轉動以將時針21與分針22移到前述不存在表述時間位置而暫時停止運作，以達到自動省電的功能。前述的一段時間可以設定為一天以上。或者，當電池模組41的儲存電量占滿載狀態下電量的百分比低於前述的門檻百分比時，控制器42自動控制該些步進馬達30轉動以將時針21與分針22移到不存在表述時間位置而暫時停止運作。

外部訊號偵測器44與控制器42訊號連接，其功能是改變控制器42的狀態，讓以指針位置表現特定狀態的手錶1回復到正常的計時工作狀態。具體來說，外部訊號偵測器44可在接收一外部訊號後通知控制器42回復正常的計時工作狀態。一個簡單的作法是將外部訊號偵測器44與以指針位置表現特定狀態的手錶1的按鍵，如錶冠12耦接，該按鍵按下後即發出外部訊號給到外部訊號偵測器44。另一種可行的方式是以一加速度傳感器作為外部訊號偵測器44，施加於以指針位置表現特定狀態的手錶1上的外力所產生大於一特定值（比如0.5 g）的加速度就成了該外部訊號。操作上，當時針21與分針22移到前述不存在表述時間位置而暫時停止運作時，強力晃一下，就可以讓以指針位置表現特定狀態的手錶1回復正常運作了。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:以指針位置表現特定狀態的手錶 10:錶殼 11:錶面 12:錶冠 20:指針組合 21:時針 22:分針 30:步進馬達 40:控制電路 41:電池模組 42:控制器 43:電控開關 44:外部訊號偵測器 G1:第一傳動齒輪 G2:第二傳動齒輪

圖1為本新型實施例的一種以指針位置表現特定狀態的手錶的外觀示意圖。

圖2為該以指針位置表現特定狀態的手錶的元件示意圖。

圖3為一控制電路的元件方框圖。

圖4繪示一種不存在表述時間位置的態樣。

圖5繪示另一種不存在表述時間位置的態樣。

圖6繪示又一種不存在表述時間位置的態樣。

圖7為另一實施例中的另一控制電路的元件方框圖。

11:錶面

20:指針組合

21:時針

22:分針

30:步進馬達

40:控制電路

G1:第一傳動齒輪

G2:第二傳動齒輪

Claims (12)

1. 一種以指針位置表現特定狀態的手錶，包含： 一指針組合，包含同軸旋轉的一時針與一分針； 複數個步進馬達，每一步進馬達分別直接或間接透過齒輪轉動該時針或該分針；及 一控制電路，與該些步進馬達電連接，包含： 一電池模組，提供該些步進馬達運轉所需電力； 一控制器，與該電池模組電連接並具有計時功能，控制該些步進馬達轉動以維持該時針與該分針轉動以顯示當下時間；及 一電控開關，與該控制器訊號連接，當該電控開關開啟時，該控制器控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一不存在表述時間位置而暫時停止運作。
2. 一種以指針位置表現特定狀態的手錶，包含： 一指針組合，包含同軸旋轉的一時針與一分針； 複數個步進馬達，每一步進馬達分別直接或間接透過齒輪轉動該時針或該分針；及 一控制電路，與該些步進馬達電連接，包含： 一電池模組，提供該些步進馬達運轉所需電力； 一控制器，與該電池模組電連接並具有計時功能，控制該些步進馬達轉動以維持該時針與該分針轉動以顯示當下時間，且當經過一段時間後或該電池模組的儲存電量占滿載狀態下電量的百分比低於一門檻百分比時，自動控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一不存在表述時間位置而暫時停止運作；及 一外部訊號偵測器，與該控制器訊號連接，接收一外部訊號後通知該控制器回復正常的計時工作狀態。
3. 如請求項1或2所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，其中該不存在表述時間位置為該時針與該分針重疊於非12點的整點位置、該時針與該分針間的夾角為180度且該時針指向整點位置，或該時針與該分針間的夾角為90度且該時針指向非3點或9點的整點位置。
4. 如請求項1或2所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，其中該指針組合進一步包含一秒針，該秒針受該些步進馬達之一控制轉動以與該時針與該分針顯示當下時間。
5. 如請求項4所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，其中當該電控開關開啟時，該控制器控制該些步進馬達之一轉動以將該秒針移到一限制位置。
6. 如請求項1或2所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，其中當該電控開關關閉時，該些步進馬達受該控制器轉動以將該時針與該分針轉動至當下時間位置後繼續運作以顯示未來任何時刻的時間。
7. 如請求項1所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，其中不同的該不存在表述時間位置表示手錶的不同狀態。
8. 如請求項7所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，當該電池模組的儲存電量占滿載狀態下電量的百分比低於一門檻百分比時，該控制器控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一特定不存在表述時間位置而暫時停止運作，直到該電池模組受充電以將儲存電量占滿載狀態下電量的百分比高於該門檻百分比。
9. 如請求項1所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，當該電控開關開啟時，該控制器控制該些步進馬達轉動以將該時針與該分針移到一不存在表述時間位置而暫時停止運作以暫停該電池模組的電力消耗。
10. 如請求項1所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，其中該電控開關與手錶的一按鍵耦接，按下一次該按鍵，該電控開關開啟；再按下一次該按鍵，該電控開關關閉。
11. 如請求項2所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，其中該外部訊號偵測器與手錶的一按鍵耦接，該按鍵按下後發出該外部訊號。
12. 如請求項2所述之以指針位置表現特定狀態的手錶，其中該外部訊號偵測器為一加速度傳感器，施加於手錶上的外力所產生大於一特定值的加速度為該外部訊號。