一种钟表盘界面设计及呈现方法、钟表盘、钟表、钟表盘界面、智能设备与流程

本发明涉及钟表设计领域、涉及能够呈现计时界面的硬件设备；尤其涉及钟表盘界面设计及呈现方法，以及实施运用该方法的钟表盘、钟表、钟表盘界面、智能设备。

背景技术：

众所周知，我国幅员辽阔，太阳从我国陆地的最东照射到我国陆地的最西，需要地球自转六分之一个周期；由于地球自转原理，全国不可能在同一瞬间日出、不可能在同一瞬间日落，同理全国也不会同时进入正午（太阳最高）。

为理解发明文字表述内容，需理解以下词语含义。

1、刻度系统：刻度系统是钟表盘的主要构成元素；（参考图2所示示意图）一个钟表盘可以理解包含了多套刻度系统，其中每一套刻度系统可以理解是由首尾相接环成一圈的多个刻度组成（其中每个刻度与钟表盘中心点的距离一致，刻度可以是符号、数字、汉字、图案或以上元素的组合）。

2、太阳时（solartime）：是指以太阳日为标准来计算的时间。太阳连续两次经过上中天的时间间隔，为一个真太阳日。最原始的太阳时含义可以理解为“观日计时”，例如当一个地区的人仰望天空发现太阳达到一日的最高处，得知午时已到；古人后来发明了日晷，将全天划分为12个时辰，每当一日之中太阳位置最高的时刻，当地日晷晷针的针影总会指向其晷面的午时正刻（此刻也俗称“正午”）；

太阳时可以分为真太阳时和平太阳时。缘于天体并非依循完美数学周期运行、此外还存在黄道赤道交角季节变化等因素，故，用日晷表示的时间可以理解是真太阳时；若为了得到一个均匀适用的日常时间，则须假想地球天体以一个均匀速度匀速运转，这种方式得出来的时间是平太阳时；

太阳时以地球自转周期为基础可以根据太阳时角推算，而由于地球是个球体，在同一瞬间不同经度地区观测到的太阳时角是不同的，因此太阳时具有地方时的属性，所以：(1)、日晷指示的数据是对应于该日晷所架设地方而言的，故，真太阳时也称地方真太阳时；(2)、理论上在同一瞬间不同经度地区的平太阳时是不同的，平太阳时也是对应于计时当地所在经度而言的，故，平太阳时也称地方平太阳时。

3、标准时（standardtime）：即标准时间，指一个国家或地区在特定行政区域内为彼此方便协调一致使用一个相同的时间。我国采用utc协调世界时的东八区区时（即utc+08:00）作为我国的标准时间（俗称北京时间）。依据世界时区划分原理，理论上的东八区区时是采用东八区中央经线（即东经120°经线）的地方平太阳时。也就是说，每天当太阳直射点位于东经120°经线上的瞬间，我国范围的钟表计时设备都指示为北京时间12点整。

可以说，标准时与太阳时是出于不同用意的两种计时体系。标准时，更注重于某一行政区域内时间数据的协调一致，因此其受到人为协调因素的影响；而以日晷指示的十二时辰为代表的太阳时，更代表了一个计时地区在某一瞬间所对应的太阳相对高度角度状态，其用意更在表达对应于该计时地区的某种天文运作规律，因此其不受人为因素影响。两者计时的功能属性与侧重是不同的，因此在理论上是不可混淆而语的：例如，从架设在黑龙江抚远县的日晷指为“午时正刻”时开始等待，要等地球自转约六分之一周期（即约4个小时）以后太阳光才能直射到新疆的乌恰县；相比，同一标准时校时信号却可以通过广播互联网瞬间到达所述两地、调整两地的计时器使时间一致。

但是，现有技术设计的十二时辰风格钟表（通过同一计时界面集成指示标准时与太阳时的类型钟表），就存在将标准时与太阳时之间机械地进行对应的问题；尤其对于特定区域的时辰指示来说，存在显著的时辰指示缺陷。例如，公开号为cn201508464u的中国专利公开的一种辰钟表盘所对应的带有十二时辰指示作用的钟表，这种钟表设计的是将12:00对应指示为十二时辰的午时正刻、将11:00-13:00时段指示为“午时”、将23:00-01:00时段指示为“子时”，其他时辰以此类推。因为所述钟表是面向全国区域销售的，由于全国是采用一致的北京时间，所以此类十二时辰风格钟表在使用中存在的显著缺陷例如：在同一瞬间，所述钟表在黑龙江抚远县指示的时辰、与在新疆乌恰县指示的时辰是完全相同的，这就明显不符合如前所述的两地日晷存在的近2个时辰的时辰差，不符合地球缓慢自转的原理，也不符合如前所述的全国不可能在同一瞬间同时日出、日落或正午的原理。

技术实现要素：

对于上述类型的十二时辰风格钟表（在同一计时界面集成指示标准时与太阳时的类型钟表），本发明针对现有技术的缺陷或不足，提供一种新颖的技术解决方案，它能够在不增加现有技术钟表的指针数量的前提下，使最终呈现的计时界面与计时所在地区的经度对应、使太阳时的指示更为精确，达成在同一计时界面中使标准时与太阳时指示更为科学的融合。

本发明提出了一种新颖的钟表盘设计及呈现思路，具体是提供一种钟表盘设计及呈现方法，以及实施运用该方法的钟表盘、钟表、钟表盘界面、智能设备。具体如下。

请同时参阅如图1所示结构分析示意图。

一、首先，在钟表盘的设计流程：

1、钟表盘中拟设计包括的刻度系统要采用24小时制的排布设计（即对应的时针是采用24小时旋转一周的走时方式）；

2、按刻度系统的属性不同，将刻度系统进行区分归类，按类归层、按层联动。具体来说，将“与标准时对应的刻度系统”归类置于固定刻度层19，将“与太阳时对应的刻度系统”置于联动刻度层29；预先将每层中包括的刻度系统的中心参照点与刻度各自对应；

3、接着，设置好固定刻度层19与联动刻度层29的辅助性的位置参照点、角度参照线（例如图1所示的），以方便更进一步的操作：

位置参照点11为所述固定刻度层19的中心参照基点，角度参照线13为所述位置参照点11到所述固定刻度层19刻度系统中“刻度数字12所对应位置点”12的射线；

位置参照点21为所述联动刻度层29的中心参照基点，角度参照线23为所述位置参照点21到所述联动刻度层29刻度系统中“同正午对应的参照位置点”22的射线；

相对于正向放置的钟表计时界面，将所述固定刻度层19的位置参照点11与所述联动刻度层29的位置参照点21位置重合；

（补充说明：应当理解，上述的位置参照点、角度参照线仅为辅助设计、辅助定位、辅助旋转、或辅助制图软件操作使用而假想设置的，而在实际向用户呈现的计时界面中可能并不存在对应的实体点或实体线。应当理解，也可以通过设置其他辅助点或辅助线，来实现辅助设计或辅助定位或辅助旋转之目的）。

二、在辅助性的准备完成后，在钟表盘界面的呈现流程或预呈现流程的要点如下：

所述固定刻度层19以所述角度参照线13为参照，整体保持固定的角度状态；

所述联动刻度层29则依据计时所在地方的经度，通过围绕所述位置参照点21做整体旋转的方式执行角度矫正，所述角度矫正的步骤中包括如下必要步骤：

a1、获取计时所在地方的经度值；

a2、旋转矫正联动刻度层29，使呈现的钟表盘界面中，所述角度参照线23与所述角度参照线13之间存在的夹角99的角度值，等于计时所在地方的经度值（或近似经度值）与标准时对应的时区中央经线的经度值之差。

（补充说明：目前我国使用的标准时间为北京时间，上述的标准时对应的时区中央经线的经度值在我国目前体现为东八区中央经线的经度值即120°e。应当知晓，若未来我国变换时间制度，本发明原理同样适用）。

（补充说明：依据经度制定原理及经度与角度换算惯例，角度有正角度也有负角度，在涉及角度旋转计算时，“+”为逆时针旋转，“-”为顺时针旋转；e代表“东经”，w代表“西经”；“e”为“+”，且“+”默认不标示，“w”为“-”）。

三、最后，在所述联动刻度层29完成上述角度矫正、钟表盘界面完成界面呈现后，所述联动刻度层29转为保持固定的参照角度状态（对于带有固定图案钟表盘的传统型钟表来说，在这一步骤中完成钟表盘或钟表盘贴纸的出图、打印或印刷），或继续跟踪计时所在地方经度信息的变化（这种功能须要借助带图形用户界面的智能设备实现，或须要借助具有智能结构的硬件设备来实现）。

实施本发明的钟表盘，其界面是因地制宜设计或呈现的：体察其钟表盘界面中的所述角度参照线23与所述角度参照线13之间存在的夹角99的角度值，是因计时所在地方经度的不同而不同的。

采用上述方法设计及呈现的钟表盘，在与指针等部件结合之后，组成钟表或在智能设备屏幕中显示计时界面，完成计时界面的最终呈现。其计时界面的读时方法为：用户通过时针、分针、秒针在所述的“与标准时对应的刻度系统”中指示读出标准时数据；然后通过所述中的同一个时针在所述的“与太阳时对应的刻度系统”中指示读出计时所在当地对应平太阳时数据。实现了在不增加常规钟表计时界面中指针数量的前提下，将两个体系的计时数据同时呈现在一个计时界面中的效果。达成同一钟表一物两用。

优选地，对于上述的“与标准时对应的刻度系统”，本发明同时提供一种优选的时间刻度数字排布设计方法，即：12、14、16、18、20、22、0（或24）、2、4、6、8、10（或用以上数字对应的等义字符）按顺时针均匀间距排布，其中，相对于正向放置的钟表计时界面，数字12是处于正上方或正下方的数字；

推荐这样设计的原理在于，其兼顾到了钟表整体读时的舒适性，兼顾了分针、秒针的读时体验。（尽管钟表采用24小时制走时方式）所述的与标准时相对应的刻度系统只排布12个时间刻度数字，这与通用型12小时制指针式钟表的钟表盘时间刻度数字（或等义字符）的排布数量为12个，相同。从具体的读时体验来看，这样设计的有益之处在于：其秒针指向从一个时间刻度数字运行到下一个时间刻度数字的时间仍为5秒钟、其分针指向从一个时间刻度数字运行到下一个时间刻度数字的时间仍为5分钟，复合人体工程学视觉舒适原理、利于用户读时习惯的过渡与适应；避免了常规24小时制钟表当其钟表盘排布24个时间刻度数字时，容易出现的分针、秒针读时不方便的缺陷；

当然，应当理解也可以采用其他的时间刻度数字排布设计方法。

本发明设计的原理是这样的：

1、由于本发明的应用范围为（非科研性质的）民用计时领域，所以本发明原理是依据广泛认同的utc协调世界时原理及地方平太阳时计时与转换原理设计；在我国纬度范围的地方，平太阳时与真太阳时存在的小范围差异应当理解在可接受范围。应当理解，此为便易之法；

2、由于考虑到了“标准时”与“太阳时”分属不同类型的计时体系，本发明首先在钟表盘的设计流程，就将刻度系统进行细分划型，依照标准时与太阳时的不同进行区分划组，按分组图层联动，这样方便了后续区分表达两种刻度系统在视觉上的角度对应关系；

3、依据世界时区划分及utc协调世界时原理，北京时间是采用东八区中央经线（即120°e）经度地方的平太阳时；那么，在本发明所述固定刻度层中包括的“与标准时对应的刻度系统”相当于是一套对应于120°e经度地方的24小时制的平太阳时刻度系统；

4、相较于架设在某一计时地方的指示真太阳时的日晷，本发明涉及的计时界面指示的相当于是与计时所在地方经度对应的平太阳时；那么，在本发明所述联动刻度层中包括的“与太阳时对应的刻度系统”可以理解是一套对应于计时所在地方的24小时制的平太阳时刻度系统；

5、依据平太阳时计时原理，24小时制走时钟表其时针的运转角速度与地球的自转角速度可以理解为一致；所以在同一瞬间，所述两个地方（即，计时所在地方，与所述120°e经度地方）的平太阳时时差，反应在时针在上述两套24小时制平太阳时刻度系统中的指示方位的相对角度差，恰好等于所述两个地方经度值之差。若将所述两套24小时制平太阳时刻度系统置于同一计时界面，并保持其中的对应于120°e经度地方的24小时制平太阳时刻度系统的整体参照角度不变；然后通过整体旋转矫正其中的对应于计时所在地方的24小时制平太阳时刻度系统，使相应的参照角度等于所述两个地方经度值之差，那么即能够实现用同一个时针分别在所述两套平太阳时刻度系统中同时指示出两个平太阳时的效果。

关于经度值与近似经度值的说明。众所周知，“经度”实际是一个可以无限精细小数点的数值，平常使用的经度值均可理解为近似经度值；而当使用一个近似经度值时，可以理解是对应一定经度范围内的一片区域。并且对于一种非科研目的的民用指示装置，更在于使用简单方便；本发明装置设计及转换原理中本身也蕴含了一定的可接受范围的误差；而较小的经度值差异体现的角度差异反应在最终指示结果上也是较微小的视觉角度差异，所以实施本发明使用的经度值只须方便地取用四舍五入后的经度值即可。

综上。对比现有技术设计的格式一致却面向全国区域销售的十二时辰风格钟表（通过同一计时界面集成指示标准时与太阳时的类型钟表），本发明提出的新颖的钟表盘界面设计及呈现方法正是区分出了标准时与太阳时属性的不同，找出了两者所对应的刻度系统存在的角度对应关系，通过将对应刻度系统整体进行角度旋转的方式，使用户省却了较为繁琐的角度计算与平太阳时时差转换等计算操作，实现同一钟表一物两用，既能够指示标准时，又能针对用户计时所在地方呈现更为精确的平太阳时指示结果。实施应用本发明的钟表，能够对应国内不同经度覆盖地区因地制宜地呈现适应的计时界面，突出了良好的地域适配优势。

本发明尤其适于十二时辰等系列养生风格钟表实施运用。其良好的十二时辰指示功能，适于辅助养生参照使用，利于使用者养成与居住所在地同步的良好的作息生活习惯，进而促进长期的身体健康。对于异地迁居、经常旅游或出差人士，可以协助使用者发现旅行目的地的实际时差，进而主动调整作息起居适应实际时差，以更好的融入当地的生产生活。

本发明可以在包括带图形用户界面的智能设备等多种载体中实施或运行，包括智能手表、智能手机、计算机、家庭挂钟、机械钟表、石英钟表、闹钟、以及教学教具等。

附图说明

图1是本发明所述一种钟表盘界面的结构分析示意图（从正向观察，固定刻度层19的参照基点11与联动刻度层29的参照基点21位置重合）。

图2是一种24小时制钟表盘包括的刻度系统分析示意图。

图3是一个实施例的固定刻度层19的设计内容。

图4是一个实施例的联动刻度层29的设计内容。

图5是在实施例1中一个用户的订单流程步骤图，及与本发明部分实施步骤的对照。

图6是实施例1用户甲定制挂钟的正视图，及结构分析。

图7是实施例2用户乙的智能手表在吉林长春市市区时的界面显示状态示例。

图8是实施例2用户乙的智能手表在西藏拉萨市市区时的界面显示状态示例。

图中：2--是一个实施例的一套由阿拉伯数字的时间刻度数字构成的刻度系统，3--辅助性的刻度标记，4--秒针，5--分针，6--时针，7--钟外壳，8--地理位置标示文字，11--固定刻度层19的中心参照基点，12--固定刻度层19中的小时刻度数字“12”所对应位置点，13--位置点12与参照基点11之间的参照连线，19--本发明所述一种钟表盘界面中的固定刻度层，21--联动刻度层29的中心参照基点，22--联动刻度层29中的“同正午对应的参照位置点”，23--位置点22与参照基点21之间的参照连线，29--本发明所述一种钟表盘界面中的联动刻度层，70--一个实施例中用户甲定制的挂钟（当前指示的时间为00:40:20，此刻的时辰状态如时针指示的为“子时”刚入），79--一个实施例中用户甲定制的挂钟对应的钟表盘，99--参照连线13与参照连线23之间存在的参照角。

具体实施方式

为了使本发明的技术方法及优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

（一）实施例1。

在本实施例中，一个挂钟厂商依据本发明设计原理开发设计了一款十二时辰风格挂钟，通过网络渠道向用户提供挂钟定制服务。该款挂钟的钟体结构由钟表盘贴纸、挂钟机芯、指针、钟外壳7及其他配件组成；其中，钟表盘贴纸根据用户定制信息打印，其余配件为批量生产；在具体实施中根据每个用户计时所在地点，为客户定制设计与该地区相适配的钟表盘贴纸，然后打印出来与其他配件一起组装为成品挂钟，发货交付用户使用。

在本实施例中，所述挂钟厂商的该款十二时辰风格挂钟的主体风格样式模板已预先设计完成。这样在实施时，只需要在制图软件中进行简单的图形组件旋转操作即可完成钟表盘界面的调校工作。所述样式模板的设计概要如下（说明：图中所示的辅助参照线及参照点仅为设计时定位参考使用，虚线本身并不呈现于最终的界面显示结果中）。请同时参阅图1。

1、图3所示，为固定刻度层19的设计。固定刻度层19中主要包括以下元素：一套辅助刻度标记3；一套由阿拉伯数字的时间刻度数字构成的刻度系统2（12、14、16、18、20、22、0、2、4、6、8、10）；一个位于中央的北极俯视地球图形（其中120°e与数字12位置对正）；一个位于中心的参照基点11。预先将此固定刻度层中包括的刻度系统的中心参照点与刻度各自对应。固定刻度层19以参照连线13为角度定位参考线，保持固定的角度状态。

2、图4所示，为联动刻度层29的设计。联动刻度层29中包括以下元素：一套由十二时辰名称构成的刻度系统（午、未、申、酉、戌、亥、子、丑、寅、卯、辰、巳）、一套由“汉代十二时辰名称”构成的刻度系统（日中、日昳、晡时、日入、黄昏、人定、夜半、鸡鸣、平旦、日出、食时、隅中）、一个与“午”字对应的三角形▼图案；一个位于中心的参照基点21。预先将此联动刻度层中包括的刻度系统的中心参照点与刻度各自对应。联动刻度层29以参照连线23作为角度定位参考线，其初始角度状态如图4所示。

3、在联动刻度层29中，“同正午对应的参照位置点”可以理解为22。

4、此外为了向用户提示所定制挂钟的适配地区，也突出该款挂钟的地域性适配优点，所述厂商会在每个完成定制的钟表盘界面的下方注明对应的“地理位置标示文字”8（注：图6中地理位置标示文字8仅为示例）。

在完成先期准备工作后，所述挂钟厂商在网络销售渠道的产品页面中通过图文详细的介绍该款十二时辰十二时辰风格挂钟的技术原理和产品特性，同时厂商配有在线客服随时协助用户定制到所需要的产品。

用户甲是云南省瑞丽市市区的一个室外建筑工队的队长，意向通过网络渠道够买一套具有指示十二时辰功能的挂钟，并对该款产品产生购买意向，下面是用户甲的订单流程。请参见图5。

在步骤b1中，客服得知用户甲所需求挂钟的使用地点为：云南省瑞丽市市区。

在步骤b2中，客服通过网络检索到该地区的经度值，四舍五入后取值为：98°e。

在步骤b3中，客服依据联动刻度层29的初始角度状态，算出：如果将联动刻度层29从初始角度顺时针旋转22°，可以使参照连线23与参照连线13之间的参照角99的角度值等于“计时所在地方的经度值或近似经度值”-120ºe的效果（即实现对98°e的适配）。

在步骤b4中，客服通过制图软件对联动刻度层29执行顺时针旋转22°命令。命令执行后，从制图软件的显示结果（参见图6中所对应的钟表盘79）中可以看出，“同正午对应的参照位置点”22已与云南省瑞丽市在地球经度图中的对应位置实现对正。然后，客服将地理位置标示文字8的信息更新为“适配地”、“瑞丽市区”。

在步骤b5中，客服将制图软件的呈现结果截图发与用户甲确认。

在步骤b6中，用户甲查看后，确认了该钟表盘界面的设计结果。提交订单并付款。

在步骤b7中，客服对用户甲的订购信息及资料进行整理，提交至下一流程。

在步骤b8中，订单进入钟表盘贴纸打印车间，制图文件被打印为实体钟表盘贴纸。

在步骤b9中，订单进入组装车间，所述钟表盘贴纸与其他配件一起被组装成为成品挂钟70。并执行指针校准、调试与检验程序。

在步骤b10中，订单进入发货与物流流程。

在步骤b11中，（参阅图6）用户甲收货。由于所述厂商已完成了指针校准等前期工作，用户甲在装好电池调成当前时间后，挂钟70即投入使用。用户甲确认收货，订单流程完毕。如图6所示为北京时间00:40:20的指示状态；从时针指向中读取的十二时辰信息为“子时”刚入。

请参阅图6，通过用户甲定制的挂钟70的联动刻度层29中可以看出：时针在北京时间的12:28-14:28左右指示为“午时”，在北京时间的13:28左右指示为“正午”（其他时段以此类推），这种指示与云南省瑞丽市当地日晷指示的十二时辰状况更为接近。可以作为协助用户甲更好适应当地作息习惯的时间指示工具，例如协助用户甲更加科学地制定午休时间，以更好地躲避室外阳光剧烈照射的午时时段，起到防止晒伤的劳动保护效果。

而在本发明实施之前，用户甲购买到的十二时辰风格挂钟通常是排布格式全国一致的设计，这类挂钟在北京时间11:00-13:00时段指示为“午时”，在12:00时指示为“正午”，这与瑞丽市区当地实际的午时时段相差较大（其他时段以此类推），故对于计时所在地瑞丽市区来说无法实现良好的十二时辰指示功能。

对于生产厂商来说。在实施本发明之后，所述挂钟厂商的同一款产品可以适配和满足全国不同地区的用户需求，而且实现了比原有单一规格产品更佳的用户使用体验。

（二）实施例2。

这是一个带图形用户界面的智能手表运行软件app的实施例。一个智能手表软件开发商根据本发明设计原理，开发了一款智能手表应用软件app。在本实施中，由于智能手表gps定位的功能支持，在智能手表屏幕中显示的钟表盘界面可以实现自动调校界面的功能；并且可以跟踪智能手表gps经度数据的变化（跟随佩戴者的位置变化），使钟表盘界面及计时界面动态同步于计时所在地经度。固定刻度层19与联动刻度层29均预置于该应用软件app中，并通过代码程序与联动刻度层29的角度旋转动作相关联。其中固定刻度层19与联动刻度层29的界面设计与实施例1完全相同，调校完成后的钟表盘界面所呈现的特征与实施例1也相同（请参见实施例1的相关部分，这里不再赘述）。

在所述应用软件app的程序运算原理中，所需经度数据系借助智能手表设备的gps传感器和基站定位功能自动获取，由程序自动执行数据的四舍五入取值操作，钟表盘界面的调校及呈现也由程序自动完成，并将显示结果通过屏幕向用户呈现，在所述钟表盘界面的调校及呈现的步骤中包括的必不可少的步骤如下：

a1、获取计时所在地的经度值；

a2、旋转矫正联动刻度层29，使呈现的钟表盘界面中，所述角度参照线23与所述角度参照线13之间存在的夹角99的角度值，等于计时所在地方的经度值（或近似经度值）与标准时对应的时区中央经线的经度值之差。

用户乙下载了所述应用软件app，并将其安装在自己的智能手表中运行。

图7为用户乙佩戴的智能手表在吉林省长春市市区在北京时间00:40:20时的界面显示状态。图8为用户乙佩戴的智能手表跟随用户乙来到西藏拉萨市市区后的在北京时间00:40:20时的界面显示状态。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换或变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。