专利名称：世界时间展示牌的制作方法
技术领域：
本发明与计时装置有关，更进而言之是关于一种世界时间展示牌，该展示牌可显示世界各地所在时区之地理位置与时日之变化动态时间及与当地时间之差异，以应旅游与电信教学之需要者。
时间即是金钱，在工业商业极度发达的今日，实所言不讹，每日往来于世界各地从事商务或旅游者数以万计，彼等对时间掌握异常重要，然而大多数人对各地时差之形成茫然无知，往往遗误往返时间甚至商机，造成损失。兹为解决此一问题，乃有钟表型之时差装置问世，该装置类似钟表，将环球24小时以24个号码刻度于钟表之周缘，内有一转盘其上贴一极投影之世界地图，其上亦以间隔为15度之经线划分为24个时区，当该转盘以逆时针方向一日旋转一周时，即可在刻度上判读各时区之时间者，此种装置一般不谙天文者，难以使用。另有以数圈数字或文字代替该世界地图盘面，再以各种指针沿中心轴旋转以指示各时区之时差者，但因一般人判读困难，且未包括日期之变化，故未为大众接受。近又有时差计算机之出现，可以计算各时区之时差、日期等变化，但其过份专业，一般入不谙如何使用，故难以普及。回顾四十年代曾有世界时差展示牌之发明，其正面为半透明之世界图区分为24个时区，并于各时区之顶端横列两组(1-12)计24个数字，显示日夜各12小时之时差，因其以电子机械操纵，机件复杂，造价昂贵，故未能流行。再者上述各种时差装置，皆习惯根据格林威治民用时间为准，设定各时区之时间差，向东递减，向西递加，反使格林威治以东各时区之时间成为负(-)数，不仅一般人无法理解甚至造成误解，以致各大航空站、港口、远洋船舶等仍以数个时钟并列于墙面，以不同之时间显示各地时差者，此等时钟需要时常调整，颇为不便。
有鉴于此，本案创作人基于对是项技艺之充份理解及多年从事研究、设计制造之经验，再经深入之探讨乃有突破传统之显示方法，以克服上述缺陷，进而新创一世界时间展示牌，以供大众接洽商务与旅游之需要。
本发明之主要目的是在提供一种世界时间展示牌，其中不仅显示各国及主要城市的地理位置及所在之时区，并以显著之数字显示当地及各时区之时间及日期之变化，以应交通、电信、商务及旅游之需要者。本发明之次一目的是在提供一种世界时间展示牌，以其中绘制之国际换日线为准，自动按实际情形变换日期及各时区之时间，使该换日线以东为减日，以西为加日，并使各时区之时间由西向东，同时递加之，避免负数之出现，适合一般人读数之习惯者。
本发明之另一目的是在提供一种世界时间展示牌，利用麦卡脱赤道投影任意选择中央子午线之特征，使各主要国家或地区皆有位于图幅中央之机会，制作不同地区之世界图，嵌置于展示牌上，以应不同地区之需要者。
本发明之再一日的是在提供一种世界时间展示牌，其中包含一调整装置可随时区位置之左右改变，而调整时间及日期之变化，与实际情况相配合者。
本发明之次一目的在提供一种世界时间展示牌，其下方之中央设有一较大而可调整之当地时间栏，不仅以时分秒显示当地时间，亦可于航空器或船舶起航时，设定目的地时间，供途中作息及抵达时之参考者。
本发明的技术方案是世界时间展示牌包含一矩形中空展示牌，其正面为一幅以麦卡脱赤道投影所展绘之世界地图，包括各国疆界及主要城市，该展示牌之体积可依展示空间大小而改变，而地图亦可依所在地区之不同而左右旋转变异者，该地图之经线间隔为15度，依据世界标准将全球分为24个时区，但为因应实际需要将横跨国际换日线之第±12时区分为两格，则整个为25格之配置，而纬线间隔予以调整缩短，避免接近高纬度之地区过份放大者，又在各时区上端形成两排复数个视窗，以供安置显示时间及日期之发光二极体与相互串联之集成电路板，该图幅下部中央形成一大型视窗以供安置当地时间显示器者，各该集成电路板皆连接一中央记忆体，控制各时区及当地时间显示器时、日之变化，并可藉一调整器予以调整者，该展示牌之背面有一背板以供保护各集成电路板及其中央记忆体者。24个时区之编号依国际惯例以英文字母办理，并以两种透明色彩将位于单数时区及双数时区之国家与地区分别著色以资识别，对于采用小于60分钟非整数时差为其法定时间之国家或地区则赋予第三种色彩。若干彩用夏令或冬令时间之国家或地区，则以显著之记号标示，且在图例中说明，如此观者不用思考，在极短时间内便可了然于心，以达大众化与普及化之目的。
为使审查员对本案创作之目的、特征及其功效，有更进一步之了解与认同，兹举一实施例并配合图式说明于后
图1是本发明之较佳实施例立体图。
图2是本发明之较佳实施例背面之立体图。
图3是本发明较佳实施例于变换投影中心后之立体图。
图4是本发明CPU电路板之平面图。
图5是本发明CPU电路示意图。
图6是本发明日期及时间视窗之电路板平面图。
图7是本发明日期及时间视窗之电路之线路示意图。
图8是本发明当地时间电路板之平面图。
图9是本发明当地时间电路板之线路示意图。
图10是本发明调整装置之操作示意图。
首先请参阅图1及图2，本发明之时间展示牌是一矩形中空可以任何合适坚硬材料制作，其大小依实际需要而定，该展示牌10包括一框架11内镶以面板12及一可开启之背板13。该面板12之上端沿上框处横列两排视窗121及122分别嵌入显示各时区之日期及时间变化之发光二极体，面上列共为25个日期视窗121恰好相对应于全球24个时区，其中相对于国际换日线所在之M/Y时区含两个日期视窗123，因应该时区换日而不换时之需要。而下列亦含25个时间视窗124与全球24个时区相对，其中相对于M/Y时区之时间视窗124之宽度放大一倍以便包含该处之两个日期视窗及两个时间相同之时间发光二极体者。有关该日期视窗121及时间视窗122之变化过程及该等发光二极体(LED)之操作情形容后加以详述之。该面板12下端之中央开设一较大之矩形视窗125嵌入一大型发光二极体作为显示当地时间之时、分、秒之用者。该面板12之背面则分布各项集成电路板30及其连接线路与控制(调整)开关等。该面板12之正面嵌上一世界地图20，该世界图20包括各国疆界及主要城市是利用麦卡脱赤道投影(MERCATOR EQUATOR PROJECTION)展开，以东经142度30分E为中央经线21并以15度为间隔平行展绘各经线22以便依此等经线22为界线将全球划分为24个时区23，再依国际惯例在时区之下端，以英文字母A、B、C、D、、、Z赋予各时区之编号24，其中J舍去不用。其编号分配方法亦依国际规定，以跨越格林威治本初子午线东西各7度30分之时区为零时区，赋予Z编号，其以东之时区分别为A、B、C、D、、M，以西之时区则分别赋予N、O、P、Q、、、Y，因此跨越国际换日线25(180度)之时区编号重叠为M/Y。吾人习知，时差之分配，乃依据格林威治时区即Z时区之标准时间(GMT)为准，其以东之各时区为成等差级数递减，而以西则为递加，因此势将以东之时区形成众多之负号如-1、-2、-3、-4、、、、等，为免一般民众阅读与换算之困难，本发明之世界图上则将此等负号予以略去，惟在英文字母之下端再加一栏，以便将各奇数时区之经度注明，共识者参考者。为使一般人更易于识别，特在各时区23之上端相对各日期视窗121增加一方格26，再将各奇数方格涂以一种透明颜色27，而各偶数方格则涂以另一种透明颜色28。鉴于世界各国地理位置不同，幅员大小各异，例如俄国横跨11个时区B-M/Y，中国横跨5个时区E-1，美国本土横跨4个时区R-U，加上阿拉斯加两个时区W-X，加拿大横跨6个时区Q-V，其次如澳洲与印度等甚多跨越两个以上时区之国家，故各国制定法定或标准时间之方法差异甚大，一国采用一种法定时间者有之，而一国采用两个以上之法定时间者亦有之，其中亦有国家所采法定时间与格林威治标准时间(GMT)之时差不以小时为单位者，或其位于某一时区却采用相邻时区之时差者，凡此不一而足。加之各国之东西疆界并不与时区之经线合一且非为直线，若完整表现于图上实非易事。为此将若干东西疆界与通过该处之时区分界线加以合并，并将前述用于分辨奇数或偶数时区之两种透明颜色，分别依实况涂于各该国疆界之内，再以第三种颜色涂于非整数时差之国家。对于实施夏令(日光节约)时间及冬令时间之国家，则利用一明显之星形记号予以标示。同时，在图幅之左下角制作一图例40详细说明，任何人不需思索即可一目了然者。
至于各时区之时间之变化，本发明舍弃以格林成治标准时(GMT)为准再依各该时区之时差反求格林威治之时间之习惯，而图上改以当地时间为准，向东为加时，向西为减时，其时间亦随当地时间之增加而同时增加(如图1)，假定当地时间为上午8时，则相邻之时区，凡以东者分别为9时，10时、、、、，以西者分别为7时、6时。再于当地时间变为上午9时之时，其他各时区之时间亦同时各加一小时，如此，从1-24小时周而复始，使观者即刻得知各地之正确时间，以达大众化之目的。有关日期之变化，吾人素知以国际换日线25为准，向东为减日，向西为加日。而此线为一重叠于东西经1 80度之曲折假想线，与位于格林威治之本初子午线相对称，为一日之始，故其以西变换为新日时，以东则仍为旧日(前一日)，直至该M/Y时区达到次日0时之时，旧日方才过完，新日方才开始，此理甚明。本发明假设新日为初10，旧日为初9，故国际换日线以东各时区悉为初9日，而以西各时区悉为初10日，又因每日皆自凌晨0时开始，故Z、N、O等时区仍为初9日者。应知各时区所涵盖之一个小时是从0分起至60分止，如M/Y时区所显示之12时，实际上涵盖11时0分至11时60分之动态时间。本发明为免观者误会，不采0时，而以1时(实际0-1时)取代之，故在展示牌上所见者，1时方才换日，实际符合0时换日之概念也。由于显示各日期及各时区与当地时间变化发光二极体之集成电路板皆串联一中央控制集成电路板之上，而该中央集成电路板之记忆体已预先输入可长期使用之万年历资料，故于一次调整后，各该日期及时间视窗，即可随伴当地时间之变迁而同时连续变化，循环不已，不至产生误差者。
再者，由于麦卡脱赤道投影(MERCATOR EGUATOR PROJETION)为一切圆柱投影，其特性为可将通过任一时区之径线选择为中央子午线，故每一国家或地区皆有位于图幅中央之可能。本发明之另一重要特征，在以此投影制作不同国家或地区为中心之世界地图，可适合各地需要，以增进功效。而其日期与时间变化结构则保持不变，盖因稍一调整即可也。如图3所示，该世界图是以通过时区A中心之东经15度为中央子午线展开者，如此可供欧洲及非洲各国位于图幅中央，则此展示牌适合悬挂于此等国家。又假设该地之当地时间为上午12时，则所在时区以东分别为13时、14时、、、、，以西分别为11时、10时、、、、等，其日期变化为国际换日线以西至1时止皆为初10，以东仍为初9，至为明白，其他各项资料维持不变。特别说明一点，吾人素知，跨越国际换日线M/Y时区所涵盖者为一个小时(或同一时间)但因换日之关系，则包含两个日期故该时区之宽度必须放大一倍，方可容纳两个日期视窗与二个时间视窗及其发光二极体，方不影响日期之变化及电路之操作，为此亦必须将通过该时区之国家或地区之地形酌予放大，但此种改变并不影响观者之认知，亦为本发明之另一重要特征。至于本世界图20之纬线29亦为与各经线22正交之平行直线，以赤道为零度向南北展开分别为南纬及北纬，为免高纬度地区之地形过份放大，特别将该处之纬距予以调整缩短(如图1)，但纬线在本发明中仅作图幅展开之座标之用，并无其他特殊意义。
请参阅图2所示，本发明所采用之电子设施30仍配置于该面板12之背面，其中主要包括一CPU集成电路板31，三组时、日显示电路板32分别与主CPU电路板31相连，各该时、日显示电路板32为同一规格(请参阅图6及图7)，各包含八个日期显示器分别与视窗121内之LED)相接及八个时间显示器分别与视窗122内各LED相接，如此三组时、日显示电路板32，共为24个日期显示器33，及24个时间显示器34，又各该电路板分别串联于该CPU电路板31并受其控制者。一个当地时间电路板35(其电路详见图8及图9)位于该CPU电路板31之下方并与其串联，该当地时间电路板包括三组大型时间显示器351、352及353分别与当地时间视窗125连接，以二位数字各显示时、分、秒者。一调整装置36位于当地时间电路板35之右侧，内含五个调整按键组361及四组两位显示器362，该按键组361计有F、MO、D、H及M等按键，分别从事功能转换月、日、时分之调整者，另一追加时、日显示电路板37位于其他三组时、日显示电路板32之一端以利于硬体架构装配(实际可串联于任何位置)，并透过该当地时间电路板35及该CPU电路板31与其串联以便一体运作者。实际上该时、日显示电路板可分成25个单元予以串联，或用一单一内含25个日期及时间显示器均可，主要视该展示牌之大小而定。该CPU电路板31是采用INTEL公司之8051主系统运算处理器(请参阅图4及图5)及外接ROM模式，内含RESET属H1准位用以监督系统电压稳定度来决定是否RESET，再使用枢密特电路(74HC14)来作反向及讯号整形功能，仅防止讯号误判或杂讯干扰者，一唯读记忆体(ST27C64EPROM)用以存放所有系统程式。且利用T174HC373作为A0-D7位址线之栓锁，以便将A0-D7位址线和B0-D7资料线独立分开，有利于系统对外部之读取、存入、输出及输入而不至相互干扰者。又利用T1公司出产之二位址选择8255(PAL 1618)作为BDE码与位数的扫描和按键之读取。而主要计时电路是采用DALLAS的DS1302搭配32.768HZ的石英体和一枚3.6V可回充环保电池，如此不至因人为或自然停电而导致时间计数之暂停，且CPU(8051)会自动去向DS1302取出正确之年、月、日、时、分作适当之配置显示者。本发明之电源电路是采用DC TO DC压降形交换式电源，变压器38之输入端为AC 110.V/220.V选择式，输出端为DC12V/3A，经TIP107(图中编号为39)作高速切换与7805作稳压，以电感储能成为安定之5V/3A MAXPOWER供给系统电脑与周边界面IC(7447、7445)供用，而未经稳压之12V经由桥式作整流滤波后，供显示器使用，如此可减少稳压系统之体积与降低电源系统之温度者。本发明电路系统之特征，当两枚8255输出BCD码后，经TTL 7447作显示解码，搭配TTL7445来作位数的扫描显示，由于此两枚TTLIC皆为开集极，所以运作流畅。面未稳压之DC12V显示器之电源结构采用共阳，以便使用2SA733电晶体来作显示器共接点之电流放大，提供更充份之能量电流，仅在高速扫描下之显示器能发挥出耀眼之亮度供人观赏者。再者，本发明已在记忆体内预先输入可长期使用之万年历，故一时起用后，即可依循大月、小月平年或闰年顺利运作不需调整者，而年误差不超过±1秒。本发明于初次使用时，于通电后，各电路板随即同步开始运作，其中该显示牌上端之日期视窗121及时间视窗122已开始显示，吾人所见，凡国际换日线以东各时区之日期皆比其以西少一日，而时间值由西向东逐渐递增，同时当地时间栏之时、分、秒呈零乱状态，故在调整前可能与现况不符，为此，必须自位于面板背面之调整装置36，按年、月、日、时、分程序将当地时间视窗加以调整。该调整装置36内含五个按键及五个小型数字显示器，第一个为四位数显示公元年份363，其他皆为二位数分别显示月、日、时、分者。
请参阅图10所示，本发明之当地时间于调整时，首先按下功能转换键F及再按日期键D调整公元年如1996(如没有误差此一步骤可以省略)。再单独按下月键(MO)以调整当月之月份及日期键D以调整日期视窗121内之公历日期，及按分键M调整分数与格林威治时分同步。此时再同时按下功能转换键F与时间键T调整当地时间及同时按下功能转换键F及分键M调整当地时间之分数，由于秒数已于上述单独按M键调整分数时已然运转，故此处不需调整即合符节。于完成上述调整程序后，CPU按调整后的当地时间作出反应，时间视窗122所显示的时间作相应改变，不仅当地时间已正常运作，且其所显示之时间与位于图幅中央时区之时间相同，亦即与格林威治之标准时差相符合，而显示在该时区以东各时间随之逐渐递增，以西则逐渐递减者。如此，人们一眼所见者为当地时间等于当地所在时区之时间及全球各时区之现在时间，不需考虑其与格林威治标准时间之关系或国际换日线两侧换日之原因，但却可依据所见目的地所在时间之时间，迅速而正确地预测若干小时后之抵达时间。对于熟谙此项知识之人，亦可依据图幅下方时区之英文字母编号及经度迅速予以辨认，至为方便，更由于本发明包含一3.6V可回充电池，即使暂时停电，亦不影响其正常运作者。
本发明之另一特征在提供航空及航海控制其抵达时间之用者。按本世界时间显示牌若悬挂于航空器或船舶之内，使用者可于启程后将当地时间暂时调整为目的地之现在时间，此时上方之日期及时间视窗内数字便与现状不符，因目的地之现在时间已改显示于图幅最中央之时区内，致图上各时区之时间皆与其所在时区不合，但可暂时忽略，盖使用者参考该调整后之当地时间，以收沿途控制各项作业及到达时即可正确使用当地时间之功效。不过，回程后应即刻调回原来之当地时间，以便本世界时间显示牌能正常运作者。
本发明已依据上述之实施例制成样品，复经多次测试，证明其确能达到预定之目标及简单化，大众化与普及化之理想，增进商业上及实用上之功效。
权利要求
1.一种世界时间展示装置，包括一中空之矩形展示牌，该展示牌含一中空矩形框体，内镶一矩形面板及一可开启之背板，该面板之上端沿上框处横列两排视窗各为25个空格相对于全球24个时区，并各嵌入一发光二极体分别以动态显示各该时区之日期及时间之变化者，一大型矩形视窗位于该面板下方之中央，以供嵌入当地时间之时、分、秒发光二极体者，其特征在于各发光二极体皆以二位数字显示上述之日、时、分、秒，并串联于该面板背面，各型集成电路板，CPU电路板及控制装置者；一幅世界地图平置于该面板之正面内含世界各国及主要城市，该地图是利用麦卡脱赤道投影展开，以经度15度为间隔将全球划分为24个时区，并以英文字母在各时区之下方赋予编号，其中以国际换日线为中心之M/y时区左右扩大一倍恰与上述之25个视窗相对应者，该编号之下端相对于各奇数时区之中央经线注明其所在之经度，并于各奇数时区之上端绘制第一种透明颜色之色块，及各偶数时区之上端绘制第二种透明颜色之色块，且将此等颜色涂布于相关各国疆界之内，再以第三种透明颜色涂布于时差非整时之国家及以明显记号标示采用夏令及冬令时间之国家者；该图幅之左下角佐以图例作为解说上述各项配置。
2.根据权利要求1所述之世界时间展示装置，其特征在于集成电路板包括内含25个二位数之日期显示器及25个二位数时间显示器之电路板，与一个当地时间电路板合并于该调整装置电路板且互相串联于该CPU电路板者。
3.根据权利要求1所述之世界时间展示装置，其特征在于CPU电路板包括一已输入可长期使用万年历之记忆体及3.6V可回充之环保电池，故可按闰年、平年、大月、小月正确运作并不虞停电者。
4.根据权利要求2所述之世界时间展示装置，其特征在于该当地时间电路板是并联于该调整装置，并接受其调整者，且于调整后所显示之时间与位于图幅中央某时区所示时间一致者。
5.根据权利要求1所述之世界时间展示装置，其特征在于该调整装置含五个按键分别从事功能转换，月、日、时、分等调整，并配合五个小型数字视窗显示公元年、月、日、时、分调整之结果者。
6.根据权利要求5所述之世界时间展示装置，其特征在于秒数不必调整即与格林威治标准时间同步者。
7.根据权利要求1所述之世界时间展示装置，其中该世界地图是以麦卡脱赤道投影(Mercator Equator Projection)展开，并利用其特性绘制以不同经度为中央经线之各种世界地图，使任何国家皆可位于图幅之中央者。
8.根据权利要求2或7所述之世界时间展示装置，其特征在于该日期及时间电路板可配合上述地图之变化加以调整者。
9.根据权利要求1所述之世界时间展示装置，其特征在于该当地时间视窗所显之时间与位于图幅中央某时区之时间恒保持一致，其向东之各时区为成等差级数递增，以西则递减，日期则以国际换日线为准，向东为减日，向西为加日者。
10.根据权利要求1所述之世界时间展示装置，其特征在于该当地时间可以重设定为航空或航海之预定抵达时间供沿途各项作业之安排与控制者。
全文摘要
一种世界时间展示牌,其正面有一世界地图包括各国及主要城市,用麦卡脱赤道投影展绘,全球划为24小时区,以发光二极体显示于各时区顶端,并设25个日期发光二极体分别位于各时区的上方,一当地时间显示器位于展示牌中央,各显示器皆连接于中央控制电路板,置于机场、车站、客轮等公共场所,可改变传统的对时区判读习惯,使大众对世界时间变化一目了然。
文档编号G04G9/00GK1175014SQ9710628
公开日1998年3月4日 申请日期1997年2月18日 优先权日1996年11月12日
发明者朱胜本, 朱文祺, 朱文庆 申请人:朱胜本, 朱文祺, 朱文庆