CN102270416A - 可旋转基体上的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装置(100，101，102，103，104)，具有一个可旋转基体(110，111，112，113，114)、一个设置在基体(110，111，112，113，114)上的显示装置(161，162，163，164)、一个设置在基体(110，111，112，113，114)上的用于检测在基体(110，111，112，113，114)旋转运动时的加速度的加速度测量装置(180)和一个用于根据通过加速度测量装置(180)检测到的加速度控制显示装置(161，162，163，164)的控制装置(170)。所述加速度测量装置(180)多轴地构成，以便检测加速度在不同方向上的不同分量。本发明还涉及一种用于运行设置在可旋转基体(110，111，112，113，114)上的显示装置(161，162，163，164)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有可旋转基体的装置和一种设置在该基体上的显示装置，该显示装置在基体的旋转运动中根据在旋转运动时产生的加速度控制。本发明还涉及一种相应的用于运行设置在可旋转基体上的显示装置的方法。
背景技术
具有设置在其上的照明或显示装置的可旋转基体以不同的构型公知。这类物体尤其在娱乐或玩具领域中使用。例如由US 3,924,114公开一种具有设置在其上的灯的溜溜球(Jojo)，该灯在溜溜球旋转时为了产生光效果而周期地接通和断开。为此目的使用可通过离心力激活的开关。
还已知一种具有设置在其上的显示装置的旋转体，显示装置在旋转运动中这样被控制，使得通过显示装置显示的视觉信息与旋转运动同步。以这种方式对于观察者可以产生静止图像。在这个方面US 5,791,966描述了一系列可旋转物体，例如陀螺、溜溜球和轮毂盖，在其上设置有发光二极管。以光学或磁学方式检测相应基体的旋转运动或取向，并且以此为基础相应地控制发光二极管。
WO 98/59333 A1公开了另一种用于自行车车轮的带发光二极管的显示装置。在车轮的旋转运动中这样控制发光二极管，使得产生静止图像。除了磁地检测旋转运动以外还描述了，利用设置在车轮上的加速度传感器执行运动检测。在此可能存在问题：二极管的控制以车轮的旋转方向为基础，它与实际的旋转方向相反，使得通过发光二极管示出的视觉信息被镜像相反地显示。
发明内容
本发明的目的是，对于设置在基体上的显示装置的运行给出改进的解决方案。
这个目的通过按照权利要求1的装置并通过按照权利要求10的方法实现。在从属权利要求中给出本发明的其它有利实施方式。
按照本发明提出一种装置，它具有一个可旋转基体、一个设置在基体上的显示装置和一个设置在基体上的加速度测量装置，该加速度测量装置用于检测在基体旋转运动时的加速度。该装置还具有一个控制装置，用于根据通过加速度测量装置检测的加速度控制显示装置。所述装置的特征在于，所述加速度测量装置多轴地构成，以便检测不同方向上的各种加速度分量。
按照本发明还提出一种用于运行设置在可旋转基体上的显示装置的方法。该方法包括通过与基体连接的多轴加速度测量装置检测在基体旋转运动时产生的加速度在不同方向上的不同分量。此外设置有根据通过加速度测量装置测得的加速度分量控制显示装置。
使用多轴加速度测量装置或测量加速度在不同方向上的不同分量提供了改善检测的可能性并以此表征基体的旋转运动。除了在旋转运动时产生的离心力外也可以求得万有引力或其方向，并由此求得基体相对于万有引力的取向。以此为基础可以通过高的精度和可靠性控制显示装置。
在优选的实施例中所述控制装置被构造用于这样控制显示装置，使得通过显示装置示出的视觉信息(例如图像、标识、数字等)与基体的旋转运动同步化。在此信息尤其可以以静止图像的形式给出。
在另一优选的实施例中所述控制装置被构造用于以通过加速度测量装置测得的加速度分量为基础求得基体旋转运动的旋转方向。由此可以可靠地避免，镜像相反地通过显示装置给出视觉信息。
在另一优选的实施例中所述控制装置被构造用于对于不同的旋转方向不同地控制显示装置。例如能够对于不同的旋转方向在显示装置上示出不同的内容和/或颜色。在溜溜球作为旋转体时可以通过这种方式例如对于向上运动和向下运动产生不同的视觉效果。
在另一优选的实施例中所述控制装置被构造用于以通过加速度测量装置测得的加速度分量为基础求得基体旋转运动的其它特性。例如由此求得可能的摆动或摇晃运动。这些特性也可以以适合的方式通过显示装置视觉地传递。
在另一优选的实施例中所述加速度测量装置被构造至少用于检测在第一方向上的第一加速度分量和在第二方向上的第二加速度分量。第一方向是基于旋转运动的径向方向并且第二方向是基于旋转运动的切向方向。由此可以通过简单的方式检测基体的旋转运动。
在另一有利的优选实施例中所述加速度测量装置被构造用于检测在三个不同方向上的三个加速度分量。所述控制装置被构造用于以三个加速度分量中的两个为基础执行显示装置的控制并且在控制显示装置时不考虑三个加速度分量的另一加速度分量，其中三个加速度分量的另一加速度分量具有最小的调制或变化。在小调制时相关加速度分量的方向基本与旋转运动的旋转轴一致，由此以可靠的且简单的方式仅仅通过三个加速度分量中的两个就可以执行显示装置的控制。
在另一优选的实施例中所述显示装置包括由多个发光二极管组成的结构。在此发光二极管可以例如尤其以行的形式设置。发光二极管的使用提供了成本有利地实现显示装置的可能性。
除了上述的部件以外，装置还可以具有其它部件。尤其考虑设置在基体上的磁场测量装置，用于检测基体的北极-南极取向。在此所述控制装置被构造用于附加地根据测得的基体的北极-南极取向控制显示装置。通过这种方式可以进一步改进显示装置的控制。
附图说明
下面借助于附图详细解释本发明。附图中：
图1示出用于运行设置在可旋转基体上的显示装置的方法的流程图；
图2示出具有显示装置、加速度测量装置和控制装置的溜溜球的示意图；
图3示出图2的旋转的溜溜球的示意图，其中通过显示装置给出视觉信息；
图4示出加速度分量的几何图解，它们可以通过溜溜球的加速度装置测量；
图5和6模拟溜溜球对于不同旋转方向的加速度分量的时间变化曲线；和
图7至10示出其它可能的具有显示装置、加速度测量装置和控制装置的基体的示意图。
具体实施方式
图1示出用于运行设置在可旋转基体上的显示装置的方法的流程图。在该方法中，在步骤191中检测在基体旋转运动时在不同方向上的不同加速度分量。为此使用多轴的加速度测量装置，它设置在基体上或者与基体连接，因此同样处于旋转运动。
所述基体可以是一个物体，其旋转运动或旋转轴固定地预给定。变换地，基体也可以是可自由旋转的物体，对于该物体不固定地预给定旋转轴。可能的基体示例还要在下面详细描述。对于加速度测量装置例如可以考虑多轴(尤其三轴)的微机械加速度传感器。备选地也可以设想使用多个单轴(和必要时具有相同结构)的加速度传感器，它们这样设置在基体上，使得可以检测在不同方向上的加速度分量。
在另一步骤192中分析处理在步骤191中检测的加速度分量，由此表征基体的旋转运动或者说求得基体旋转运动的特性。在此充分利用，在不同方向上检测的加速度分量不仅受到在旋转运动时产生的离心力的影响，而且受到万有引力或其方向的影响。因此在步骤192范围内除了基体旋转速度或角速度以外也可以随时检测基体在旋转运动期间相对于重力的(绝对)角方向。此外存在这种可能性，确定旋转方向或旋转运动的转向。也可以求得旋转运动的其它特性，例如出现可能的摆动或摇晃。
这些运动参数和特性在另一步骤193中还用于在基体的旋转运动期间控制显示装置。例如能够使通过显示装置再现的视觉信息例如字母、数字或其它标识与基体的旋转运动同步化。通过这种方式例如可以产生对于观察者静止的图像，由此可以在旋转运动期间很好地读出所示的标识。
因为通过考虑不同的加速度分量可以相对准确地检测旋转运动，所以可以以相应的方式以高的精度或可靠性控制显示装置以产生所期望的视觉信息。在此检测旋转方向提供了优点，即避免镜像相反的光学图像。
图2示出了装置100的可能实施例，通过它可以执行在图1中所示的方法。该装置100具有溜溜球形式的可旋转基体110，它包括两个通过中心短臂121连接的盘状部件120，下面称为盘120。在中心短臂121上固定或缠绕绳子125。由此可以使基体110以常见的方式向上和向下运动，其中基体110附加地执行旋转运动(以交变的旋转方向)。
在基体110上或者在一个盘120上在正面上设置显示装置160。该显示装置160具有多个发光二极管165，它们以行的形式设置在相关的盘120上。发光二极管165可以被构造用于产生相同的颜色或者也产生不同的颜色。此外设有控制电子装置或控制装置170，借助于它可以控制显示装置160或其发光二极管165。该控制装置170设置在基体上的适合部位，并且可以如图2所示例如集成地构造在配有显示装置160的盘120中。控制装置170与显示装置160或其发光二极管165通过相应的导线或印制导体(未示出)电连接，并且具有存储器(“图像存储器”)，在其中可以存放可通过显示装置160显示的视觉的信息和图像。
此外所述装置100具有设置在基体110上的多轴加速度传感器180。该加速度传感器180可以与基体110的(通过中心短臂121给定的)旋转轴间隔距离地设置，并且同样可以集成地构成在配有显示装置160的盘120中。多轴加速度传感器180被构造用于检测在不同方向上的加速度分量，并且将相应的以及从属于不同的加速度分量的输出信号传递到控制装置170。为此目的加速度传感器180与控制装置170通过相应的导线或印制导体(未示出)电连接。
借助于通过多轴加速度传感器180检测的加速度分量，所述控制装置170可以对应于上述步骤192表征基体110的旋转运动或求得基体110的旋转运动的特性(尤其是旋转速度、角方向、转向)，并且以此为基础控制显示装置160或其发光二极管165，用于显示在图像存储器中存放的信息。这包括例如从图像存储器中选择与确定的角方向匹配的像素栏。
示例地在图3中示出这种控制。所述控制装置170在此这样与溜溜球110的旋转运动同步地通过接通和断开按照给定的顺序使显示装置160的发光二极管165发光，使得对于观察者而言尽管溜溜球110旋转也以单词“SCORE”的形式显示出位置固定的或者说保持相同取向的视觉信息。
为了显示视觉信息激励发光二极管165以产生相对较短的光脉冲。在此充分利用，人眼在时间上不再可能分辨在一定的频率(一般60至65Hz)以下的光脉冲，即，人眼对于相关光脉冲的反应在光脉冲已经结束以后还停留更长的时间。因此许多以发光二极管165在时间上先后产生的光脉冲可能使人眼感觉到，好像它们同时产生。因为基体110附加地旋转并且因而发光二极管165的布置基于观察者的眼睛变化，所以产生对于人眼位置固定的组合的光图案并由此产生所期望的视觉信息。
如在图2中借助箭头“x”和“y”所示，加速度传感器180可以是两轴加速度传感器，其被构造用于检测在径向方向上的加速度分量ax以及用于检测与之垂直的在切向方向上的加速度分量ay。在此，径向方向x和切向方向以基体110的旋转运动为参照。以两个加速度分量ax、ay为基础，控制装置170能够以简单且精确的方式检测基体110的旋转运动的特性和参数，例如其取向或角度位置、旋转速度和旋转方向，如下面更详细地描述。
图4示出在径向和切向方向上测得的加速度分量ax、ay连同减去下落加速度的万有引力或重力加速度f的几何视图。这些量在图4中在基体110的旋转运动期间的一个示例时间点示出。还示出了径向加速度ax与(减小的)万有引力f之间的角度p，该角度表示加速度传感器180以及由此基体110相对于万有引力f的旋转角度，因此可以被理解为基体110的(绝对)角度位置。加速度分量ax、ay(即它们的数值)和角度位置p与角速度或旋转速度w和半径r(旋转轴线与加速度传感器180之间的距离)通过以下公式相关联：
ax＝f*cosp+r*w2 (1)
ay＝f*sinp (2)
在此，径向加速度分量ax的数值与加速度f和通过旋转产生的离心力(公式项r*w2)有关，而切向加速度分量ay的数值仅与加速度f有关。
因此，基于公式(1)、(2)和测得的加速度分量ax、ay可以求得或反算出(当前)旋转速度w和(当前)角度位置p。此外给出以下可能：根据加速度分量ax、ay或者其时间变化曲线确定旋转方向。以此为基础可以在溜溜球110中确定，是否存在向上或向下运动。
为了举例说明，图5和图6对于溜溜球在一个旋转方向上(图5)和在与之相反的旋转方向上(图6)的旋转运动示出径向和切向加速度分量ax、ay(以重力加速度g或9.81m/s2的单位给出)根据时间t的模拟变化曲线。对于模拟的溜溜球，质量为0.05kg，中心短臂的半径为0.01m，加速度传感器到旋转轴线的距离为0.01m，有效惯性半径为0.02m，并且惯性矩为0.00002kg*m2。
两个由于旋转运动正弦形的加速度分量ax，ay变化曲线随着时间的增加具有更高的频率，因为溜溜球的旋转速度或角速度增加。径向加速度分量ax与切向加速度分量ay相比在中心也具有增加的变化曲线，这源于由于增加的旋转速度而增加的离心力。在加速度分量ax，ay的正弦形变化曲线之间还分别存在相位移，其中相位移或其符号取决于旋转运动的旋转方向。因此以此为基础可以求得旋转运动的旋转方向。
例如在图5的分量ax，ay的变化曲线中存在+90°的相位移，而在图6的分量ax，ay的变化曲线中相位移为-90°。因此借助于不同的相位移或其符号可以识别相关溜溜球的旋转运动的转向。例如由此可以实现可能性，确定当切向分量ay在正方向(即正增加)过零时径向分量ax的数值相对于分量ax变化曲线的平均趋势线是否是正的或负的，即ax的变化曲线是否具有局部最大值或最小值。为了图示，在图5和6中示出切向分量ay的变化曲线的这种零点N。在图5中径向分量ax的变化曲线在这个位置具有局部最小值，而在图6中具有局部最大值。
通过图2的装置100的控制装置170识别转向提供了可能性，以所期望的取向通过显示装置160产生视觉信息或图像，或者说避免镜像相反的视图。此外可以将控制装置170构造用于对于不同的旋转方向不同地控制显示装置160。例如能够对于不同的旋转方向在显示装置160上显示不同的内容和/或更换颜色等。对于溜溜球110可以通过这种方式对于向上和向下运动产生不同的光学效果。
代替两轴地构成图2的装置100的加速度传感器180，加速度传感器180也可以是三轴加速度传感器，它检测在三个不同(例如分别相互垂直)方向上的加速度分量。尤其可以这样构成这个加速度传感器，除了在图2中所示的径向和切向的加速度分量ax，ay以外还检测与它们垂直的另外的分量。该另外的加速度分量(其方向基本可以与旋转轴一致)例如可以不被控制装置170考虑。备选地可以设想，由控制装置170在分析处理旋转运动时(附加地)考虑该另外的加速度分量，由此可能以更高的精度检测运动。
除了上述的参数以外所述控制装置170可以借助于通过加速度传感器180测得的加速度分量求得溜溜球110的旋转运动的其它参数。例如可以确定，溜溜球如何均匀地运转而没有摇晃。例如也可以分析特殊的形体，例如线圈(Loops)。这些特性可以以适合的方式同样通过显示装置160视觉地传递。在这个方面不仅可以借助于两个不同的加速度分量(例如ax和ay)而且可以借助于三个不同的加速度分量检测这些特性，其中使用三个不同的加速度分量可能提供更高检测精度的优点。
借助于下面的图描述装置的其它可能的扩展结构。涉及到上述的部件、特征、显示装置的可能运行方式、方法步骤、优点等的细节和以相应的方式在下面的装置中遇到或可以应用的细节请参阅上面实施例。
图7示出另一装置101，它包括一个球111(例如足球或网球)作为可旋转基体。与上述的溜溜球110不同，该球111可以置于任意的旋转运动，即，旋转轴不是固定给定的。重新设置有一个多轴或三轴的加速度传感器180和控制装置170，它们可以设置在球111上或球111外套内部。球111还配有显示装置161，它包括许多以行的形式设置在球111上并且圆周侧地包围球111的发光二极管165。这些发光二极管例如如图7所示以赤道或子午线的形式设置在球111上。
在图7的装置101中可以规定，加速度传感器180在球111旋转运动时检测三个不同方向上的加速度分量。以三个加速度分量为基础控制装置170可以表征球111的旋转运动，即，尤其求得旋转速度、相对于万有引力的取向或角方向和转向。以此为基础控制装置170可以控制显示装置161的发光二极管165，用于给出视觉信息，例如产生静止图像。
备选地存在这种可能性，所述控制装置170为了控制显示装置161仅仅使用三个加速度分量中的两个分量。在此可以规定，所述控制装置170(首先)检测各加速度分量的调制或时间上的变化，并且相互比较它们。如果一个加速度分量的调制小于另两个加速度分量的调制，可以假设，相关加速度分量的方向基本与旋转运动的旋转轴线一致。因此所述控制装置170可以通过可靠且简单的方式仅仅借助于两个其它(和具有更大调制的)加速度分量执行旋转运动的表征并因此执行显示装置161的控制。
在这个方面还可以规定，只有当其中一个加速度分量的调制小于给定的极限值的时候，所述控制装置170才以仅仅两个加速度分量为基础控制显示装置161。在极限值被超过时控制装置170可以重新使用所有三个加速度分量来控制显示装置161。
图8示出具有也称为“魔棒”的杆状基体112的装置102的另一实施例。借助于两个手杆127可以往复撞击或旋转基体112，以及扔到空中然后再接住。此外设置有一个多轴或三轴的加速度传感器180和控制装置170，它们设置在杆状基体112的上或内部。该基体112还配有显示装置162，它包括例如多个以行的形式设置在基体112上的发光二极管165。发光二极管165可以如图8所示位于半杆的区域中，或者也可以选择在基体112的整个长度上延伸。也能够使基体112例如具有多行发光二极管165，它们相互错开地围绕基体112的圆周设置。
在装置102的游戏运行中加速度传感器180在基体112旋转运动时可以检测在不同方向上的加速度分量，并且传递相应的信号到控制装置170。以测得的加速度分量为基础，所述控制装置170能够表征基体112的旋转运动，并以此为基础相应地控制显示装置162的发光二极管165，用于再现视觉信息。
图9示出装置103的另一实施例，它也称为“空竹(Diabolo)”。该装置103具有可旋转基体113，它包括两个半圆形的半壳130。半壳130通过一个轴或短臂131相互连接。此外设有一根绳135，它的端部分别固定在手杆137上，并且基体113可以通过短臂131放置在绳上。通过绳135的运动可以使基体113围绕其纵轴线置于旋转。也可以借助于绳135将(旋转的)基体113抛到空中，然后再接住。
在装置103中也设有一个多轴或三轴的加速度传感器180和一个控制装置170，例如在两个半壳130的一个半壳上或内部。基体113或其中一个半壳130还配有显示装置163，它包括多个以行形式设置的发光二极管165。在装置103的游戏运行中加速度传感器180在基体113旋转运动时可以检测在不同方向上的加速度分量。以测得的加速度分量为基础所述控制装置170可以表征基体113的旋转运动，并且为了再现视觉信息相应地控制显示装置162的发光二极管165。
图10示出装置104的另一可能的扩展结构，它包括一个可以安置在自行车车轮140上的保持装置114形式的基体。车轮140具有轮辐141，其中保持装置114可以固定在一个或多个轮辐141上。车轮140例如可以是前轮，它如图10所示可旋转地设置在轮叉150上。在保持装置114上或内部设置有多轴的加速度传感器180和控制装置170。保持装置114还具有显示装置164，它包括许多以行形式设置在保持装置114上的发光二极管165。
在车轮140旋转运动时保持装置114也处于相应的旋转运动，其中通过加速度传感器180可以检测在旋转运动时产生的加速度的不同分量。以测得的加速度分量为基础，控制装置170可以表征保持装置114或车轮140的旋转运动，并且为了再现视觉信息相应地控制显示装置164的发光二极管165。因为控制装置170也可以识别转动方向或区别相关自行车的向前运动或向后运动，所以可以避免通过显示装置164显示镜像相反的视图。
借助于图解释的实施例是本发明的优选或示例的实施例。代替所述的实施例可以设想其它实施例，它们可以包括所述特征的其它变化或组合。
一个可能的变化例如在于，发光二极管165设置在基体的多个分区域上。例如可以规定，在图2的溜溜球110中发光二极管165设置在两个盘120上，用于在两个侧面或者正面和背面上产生视觉信息。
在图7中所示的球111可以这样变化，使得发光二极管165除了赤道以外也以多个子午线的形式设置。
此外在由发光二极管165构造的显示装置中可以使发光二极管165代替行以其它形式设置在可旋转基体上。例如可以考虑大面积或全面积地布置发光二极管165。例如在图2的溜溜球110中可以使盘120全面积地配有发光二极管165。例如也可以在图7的球111的表面或外套上大面积地设置发光二极管165。
代替发光二极管165可以以其它方式实现可控的并且设置在可旋转基体上的显示装置。例如考虑LCD显示器(液晶显示器)形式的扩展结构，其中显示器同样根据在基体旋转运动时检测的加速度分量通过上述方式控制。在此也可以使通过显示器产生的视觉信息与基体的旋转运动同步化。
此外给出可能性：显示装置与旋转运动这样同步化，使得代替静止图像通过相关的显示装置再现运动图像或动画。在这个方面也可以设想，对于不同的旋转方向设置不同的视觉效果，即例如不同的内容和/或颜色，也包括不同的动画。
在借助于图5和6示例描述的转动方向方面存在这种可能性，以其它方式确定转动方向。因此代替切向分量ay变化曲线在正向上的过零也可以调整为分量ay在负向(即负增加)上过零，并且检查径向分量ax在该部位出现的局部最大值或最小值。借助于其它标准(例如检查ax在ay的极值上的增加)也能够实现分析处理。此外为了获得转动方向也可以考虑三个测得的加速度分量随时间的变化曲线。
在可以检测加速度分量的方向方面可以设置变化。因此代替切向和径向的方向也可以在其它方向检测(两个)加速度分量。
此外存在可能性，加速度测量装置或多轴的加速度传感器不与基体旋转轴线间隔地、而是设置在紧靠旋转轴线的区域中。在这种扩展结构中也可以以在不同方向上检测的加速度分量为基础表征相关基体的旋转运动，并以此为基础控制显示装置。
在这个方面例如可以这样改变图2的溜溜球110，使得加速度传感器180设置在中心短臂121内部或中心短臂区域中。在此上述的公式(1)简化为
ax＝f*cosp (3)
即，径向分量ax的数值也仅仅取决于(减小的)重力加速度f。
同样在旋转运动的分析处理方面或者在旋转运动的(其它)特性的求得方面可以设想变化。例如可以检测旋转方向变化的次数，以便以适合的形式通过显示装置视觉地传递该次数。这尤其在图2的溜溜球110中可以设想，用于例如通过显示装置160视觉地再现向上和向下运动的次数。
此外所展示的方式不局限于所述和所示的基体，而是可以以相应的方式应用到其它自由运动的、与其它装置连接的、或者可旋转地设置在其它装置上的基体。例如轮毂盖和风轮与设置在其上的显示装置。
此外要指出，对于基体可以设置不同于所述和所示的部件。例如用于产生能量的装置尤其是电池。此外也可以设置相应的接口或无线接口，以便能够从设置在基体上的控制装置或从属的图像存储器得到相应的图像信息。也可以选择使用固定编程的图像存储器，由此可以放弃这种接口。
此外可以规定，视觉的信息不仅取决于检测的加速度分量，而是附加地也取决于其它参数。例如考虑与位置有关的图像。在这方面例如可以在基体上设有用于接收位置信号的接收器(例如GPS接收器)，用于附加地根据借助于位置信号求得的基体位置控制显示装置。图7的球111例如也可以是一个足球，它配有相应的用于位置信号的接收器，用于识别进门，并以此为基础相应地控制显示装置161。
另一考虑的可以设置在基体上的部件或装置是单轴或多轴的磁场测量装置或磁场传感器(“罗盘”)，借助于它可以确定磁的北极方向并由此确定基体的北极-南极方向。在此可以规定，对于加速度测量装置的信号附加地由控制装置在控制显示装置时考虑这种磁场传感器的测量信号，用于改进显示装置的控制。在这种扩展结构中尤其给出可能性，在基体自由或基本自由的情况下(例如在万有引力没有或只有微小影响出现在加速度测量装置上时)能够可靠或精确地控制显示装置。
在图7的球111中绘出这种(可选择的)磁场测量装置119。其它的基体同样可以配有这种装置。
此外可以设想，对于可旋转基体(在其上设置(至少)一个显示装置和加速度测量装置)不在基体上设置从属的且用于控制显示装置的控制装置。在这方面可以将加速度测量装置(和可能的磁场传感器)的输出信号例如通过无线电传递到控制装置。这以相同的方式适用于从控制装置传递控制信号到显示装置。
Claims (10)
1.装置(100，101，102，103，104)，具有：
一可旋转的基体(110，111，112，113，114)，
一设置在所述基体(110，111，112，113，114)上的显示装置(161，162，163，164)，
一设置在所述基体(110，111，112，113，114)上的加速度测量装置(180)，用于检测在所述基体(110，111，112，113，114)旋转运动时的加速度，和
一控制装置(170)，用于根据通过所述加速度测量装置(180)检测到的加速度来控制所述显示装置(161，162，163，164)，
其特征在于，所述加速度测量装置(180)多轴地构成，以便检测所述加速度在不同方向上的不同分量。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制装置(170)被构造用于这样控制所述显示装置(161，162，163，164)，使得通过所述显示装置(161，162，163，164)示出的视觉信息与所述基体(110，111，112，113，114)的旋转运动同步化。
3.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述控制装置(170)被构造用于以通过所述加速度测量装置(180)检测到的加速度分量为基础求得所述基体(110，111，112，113，114)的旋转运动的旋转方向。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述控制装置(170)被构造用于对于不同的旋转方向不同地控制所述显示装置(161，162，163，164)。
5.如权利要求3或4所述的装置，其中，所述控制装置(170)被构造用于以通过所述加速度测量装置(180)检测到的加速度分量为基础求得所述基体(110，111，112，113，114)的旋转运动的其它特性。
6.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述加速度测量装置(180)被构造至少用于检测在第一方向上的第一加速度分量(ax)和在第二方向上的第二加速度分量(ay)，其中，所述第一方向是以所述旋转运动为参照的径向方向并且所述第二方向是以所述旋转运动为参照的切向方向。
7.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述加速度测量装置(180)被构造用于检测在三个不同方向上的三个加速度分量，并且所述控制装置(170)被构造用于以三个加速度分量中的两个为基础执行所述显示装置(161，162，163，164)的控制并且在控制所述显示装置(161，162，163，164)时不考虑三个加速度分量中的另一个加速度分量，三个加速度分量中的所述另一个加速度分量具有最小的调制。
8.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述显示装置(161，162，163，164)包括由多个发光二极管(165)组成的结构，所述发光二极管(165)尤其以行的形式设置。
9.如上述权利要求中任一项所述的装置，还具有一设置在所述基体(111)上的磁场测量装置(119)，用于检测所述基体(111)的北极-南极取向，其中，所述控制装置(170)被构造用于附加地根据所述基体(111)的检测到的北极-南极取向来控制所述显示装置(161)。
10.用于运行设置在可旋转的基体(110，111，112，113，114)上的显示装置(161，162，163，164)的方法，其特征在于方法步骤：
通过一与所述基体(110，111，112，113，114)连接的多轴加速度测量装置(180)检测在所述基体(110，111，112，113，114)旋转运动时产生的加速度在不同方向上的不同分量，和
根据通过所述加速度测量装置(180)检测到的加速度分量控制所述显示装置(161，162，163，164)。
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|---|---|---|---|
| DE102010029638A DE102010029638A1 (de) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | Anzeigeeinrichtung auf einem drehbaren Grundkörper |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105169710A (zh) * | 2015-10-30 | 2015-12-23 | 广东奥飞动漫文化股份有限公司 | 一种游戏方式多元的悠悠球 |
| KR20160123283A (ko) * | 2014-02-18 | 2016-10-25 | 에얄 쉴로못 | 컴퓨터식 요요 |
| CN107803032A (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 汉斯·W·范丹埃尔岑 | 机动化悠悠球 |
| CN107961544A (zh) * | 2015-01-23 | 2018-04-27 | 张璞 | 陀螺 |
| CN111437613A (zh) * | 2015-07-14 | 2020-07-24 | 株式会社万代 | 玩具 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0021037A1 (de) * | 1979-06-09 | 1981-01-07 | Rolf Hatlapa | Anordnung zur Anzeige und zum Einstellen von Ausgleichsgewichten |
| US5791966A (en) * | 1996-02-09 | 1998-08-11 | Noise Toys, Inc. | Rotating toy with electronic display |
| WO1998059333A1 (en) * | 1997-06-21 | 1998-12-30 | Adflash Limited | Visual display systems |
| JP2000085656A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-03-28 | Bridgestone Cycle Co | 自転車用表示灯 |
| CN1781660A (zh) * | 2004-11-30 | 2006-06-07 | 发那科株式会社 | 旋转轴控制装置 |
| CN1813336A (zh) * | 2003-04-28 | 2006-08-02 | 模拟器件公司 | 具有同轴和离轴方位的微机械设备结构 |
| CN1813194A (zh) * | 2003-04-28 | 2006-08-02 | 模拟器件公司 | 提供一个加速度检测轴和两个角速度检测轴的微加工多传感器 |
| JP2007156125A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 傘型残像ディスプレイ装置 |
| US20070171664A1 (en) * | 2006-01-25 | 2007-07-26 | Tonic Fitness Technology, Inc. | Rotary wheel with a rowed-lights displaying device |
| CN201040196Y (zh) * | 2007-06-27 | 2008-03-26 | 长春工业大学 | 具有led动感发光图案的溜溜球 |
| TW201005697A (en) * | 2008-07-23 | 2010-02-01 | Univ Nat Formosa | Fan display device |
| WO2010018485A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Motion detection system |
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0021037A1 (de) * | 1979-06-09 | 1981-01-07 | Rolf Hatlapa | Anordnung zur Anzeige und zum Einstellen von Ausgleichsgewichten |
| US5791966A (en) * | 1996-02-09 | 1998-08-11 | Noise Toys, Inc. | Rotating toy with electronic display |
| WO1998059333A1 (en) * | 1997-06-21 | 1998-12-30 | Adflash Limited | Visual display systems |
| JP2000085656A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-03-28 | Bridgestone Cycle Co | 自転車用表示灯 |
| CN1813336A (zh) * | 2003-04-28 | 2006-08-02 | 模拟器件公司 | 具有同轴和离轴方位的微机械设备结构 |
| CN1813194A (zh) * | 2003-04-28 | 2006-08-02 | 模拟器件公司 | 提供一个加速度检测轴和两个角速度检测轴的微加工多传感器 |
| CN1781660A (zh) * | 2004-11-30 | 2006-06-07 | 发那科株式会社 | 旋转轴控制装置 |
| JP2007156125A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 傘型残像ディスプレイ装置 |
| US20070171664A1 (en) * | 2006-01-25 | 2007-07-26 | Tonic Fitness Technology, Inc. | Rotary wheel with a rowed-lights displaying device |
| CN201040196Y (zh) * | 2007-06-27 | 2008-03-26 | 长春工业大学 | 具有led动感发光图案的溜溜球 |
| TW201005697A (en) * | 2008-07-23 | 2010-02-01 | Univ Nat Formosa | Fan display device |
| WO2010018485A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Motion detection system |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110496399A (zh) * | 2014-02-18 | 2019-11-26 | 艾雅·舒默特 | 一种电脑化的溜溜球 |
| CN110496399B (zh) * | 2014-02-18 | 2021-06-29 | 艾雅·舒默特 | 一种电脑化的溜溜球 |
| JP2017505703A (ja) * | 2014-02-18 | 2017-02-23 | エール シュロモットＳＨＬＯＭＯＴ， Ｅｙａｌ | コンピュータ化されたヨーヨー |
| KR102371367B1 (ko) | 2014-02-18 | 2022-03-04 | 에얄 쉴로못 | 컴퓨터식 요요 |
| KR102349409B1 (ko) * | 2014-02-18 | 2022-01-07 | 에얄 쉴로못 | 컴퓨터식 요요 |
| KR20210132732A (ko) * | 2014-02-18 | 2021-11-04 | 에얄 쉴로못 | 컴퓨터식 요요 |
| KR20160123283A (ko) * | 2014-02-18 | 2016-10-25 | 에얄 쉴로못 | 컴퓨터식 요요 |
| CN107073338B (zh) * | 2014-02-18 | 2019-08-30 | 艾雅·舒默特 | 一种电脑化的溜溜球 |
| CN107073338A (zh) * | 2014-02-18 | 2017-08-18 | 艾雅·舒默特 | 一种电脑化的溜溜球 |
| CN107961544A (zh) * | 2015-01-23 | 2018-04-27 | 张璞 | 陀螺 |
| CN111437613A (zh) * | 2015-07-14 | 2020-07-24 | 株式会社万代 | 玩具 |
| CN111437613B (zh) * | 2015-07-14 | 2021-08-06 | 株式会社万代 | 玩具 |
| CN105169710A (zh) * | 2015-10-30 | 2015-12-23 | 广东奥飞动漫文化股份有限公司 | 一种游戏方式多元的悠悠球 |
| WO2017071139A1 (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | 广东奥飞动漫文化股份有限公司 | 一种游戏方式多元的悠悠球 |
| CN107803032B (zh) * | 2016-09-08 | 2021-08-03 | 汉斯·W·范丹埃尔岑 | 机动化悠悠球 |
| CN107803032A (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 汉斯·W·范丹埃尔岑 | 机动化悠悠球 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102010029638A1 (de) | 2011-12-08 |
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