-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, die zum Jonglieren
oder zum kunstvollen Herumwirbeln (twirling) als eine Art der Unterhaltung geeignet
ist, welche visuelle Lichteffekte anzeigt, einschließlich
sich wiederholender Muster, grafischer Bilder und alpha-numerischer
Text.
-
Diese
visuellen Effekte werden von dem Publikum infolge der Netzhautträgheit
wahrgenommen, und sind das Ergebnis mehrerer Lichtquellen in der Einrichtung,
die zum Ein- und Ausschalten veranlasst werden, und zu einer Farbänderung
veranlasst werden, zu exakten Zeitpunkten, durch ein eingebautes Steuersystem.
-
Auf
dem Gebiet des Jonglierens werden häufig Gegenstände
(Stöcke, Keulen, Stäbe oder Pois), die sich um
eine Achse drehen, eingesetzt, die senkrecht zu ihrer Längsachse
verläuft, wenn sie entweder geworfen oder verschwenkt werden.
Die Geschwindigkeit dieser Drehung wird durch den Darsteller festgelegt,
und beträgt typischerweise zwischen 1 und 4 Umdrehungen
pro Sekunde.
-
Es
wurden verschiedene Verbesserungen bei herkömmlichen Konstruktionen
von Jonglier-Einrichtungen vorgenommen, um den Eindruck bei dem Publikum
zu verstärken, durch eindruckvollere Vornahme des Manövers.
Eine derartige Entwicklung, die seit 1980 und danach bekannt geworden
ist, besteht darin, eine Lichtquelle in der Einrichtung vorzusehen
(ursprünglich phosphoreszierendes Material, und seit jüngerer
Zeit elektrisch betriebene Lichtquellen, wie beispielsweise Lichtemitterdioden)
(vergleiche beispielsweise "Keule zum Jonglieren mit Innenbeleuchtung":
FR 2716628 ), so dass dann,
wenn ein Jonglieren oder ein Hantieren in einer abgedunkelten Umgebung
stattfindet, Netzhautträgheits-Eigenschaften die Illusion
einer Spur hervorrufen, wenn sich der Gegenstand durch die Luft
bewegt.
-
Augenträgheit
(Netzhautträgheit) betrifft das anscheinende positive Nachbild,
wenn das visuelle System eines Menschen bewegenden Lichtquellen ausgesetzt
wird, infolge der Tatsache, dass jede Netzhautzelle einige Hundert
Millisekunden benötigt, um von ihrem aktiven Zustand in
einen Ruhezustand zurückzukehren. Wenn sich ein Gegenstand
durch das Gesichtsfeld eines Betrachters bewegt, wird daher das
Sichtbearbeitungssystem des Betrachters zu jedem Zeitpunkt nicht
nur den Netzhautsignalen ausgesetzt, welche die momentane Position
des Gegenstands innerhalb des Gesichtsfeldes betreffen, sondern
auch einem Bereich von Signalen, welche die Position des Gegenstands über
die vorhergehenden einige Hundert Millisekunden betreffen, wobei
diese Signale in Netzhautzellen entstehen, die sich immer noch in
dem Vorgang befinden, zu ihrem Ruhezustand zurückzukehren.
Es ist die Auswirkung dieser restlichen Signale, welche die voranstehend
geschilderte Illusion eines Nachbilds hinter einem sich bewegenden
Gegenstand erzeugt. Der Effekt ist besonders deutlich, wenn der
Gegenstand hell erleuchtet ist, sich schnell bewegt, und sich der
Beobachter in einer verdunkelten Umgebung befindet, und daher eine
erhöhte visuelle Empfindlichkeit aufweist.
-
Der
Stand der Technik umfasst Jonglier-Einrichtungen, bei welchen zwei
oder drei unterschiedlich gefärbte Kanäle von
Lichtemitterdioden (beispielsweise ein roter Kanal, ein blauer Kanal
und ein grüner Kanal) eingesetzt werden. Durch Ändern
der Intensität der Ausgangsleistung jedes Kanals kann die
insgesamt wahrgenommene Farbe des Gegenstands dazu veranlasst werden,
dass sich die Farbe ändert. Zwar ist dies visuell in Bezug
auf die Wahrnehmung durch das Publikum wirksam, jedoch tritt die
Einschränkung auf, dass der gesamte Gegenstand insgesamt
so aussieht, als hätte er nur eine einzige Farbe.
-
Eine
weitere Entwicklung ordnet die Lichtquellen auf solche Art und Weise
an, dass Strahlen mit unterschiedlichen Farben zueinander innerhalb eines
Jonglier-Gegenstands gerichtet sind, und eine abgestufte Farbmischung
dort auftritt, wo das Licht auf die Oberfläche des Gegenstands
einfällt. Auf diese Weise können einige interessante,
abstrakte Betrachtungseffekte erzeugt werden. Allerdings wurden Bilder
und Grafiken, die nicht abstrakt sind, nicht durch eine Jonglier-Einrichtung
nach dem Stand der Technik dargestellt.
-
Augenträgheits-Effekte
wurden bei verschiedenen anderen Kategorien von Vorrichtungen eingesetzt,
um eine gewünschte Ausgabe, alpha-numerischen Text, Symbole
oder andere Grafiken darzustellen. Das Grundprinzip besteht darin,
eine Reihe von Lichtquellen (häufig Lichtemitterdioden)
an einem Gegenstand anzubringen, welcher eine Bewegung erfahren
kann. Jede Lichtquelle wird in einer vorbestimmten Reihenfolge ein-
und ausgeschaltet, die exakt zeitlich festgelegt ist, um die Illu sion
einer vorbestimmten Ausgabe zu erzeugen, die in dem Raumbereich
dargestellt wird, über welchen der Gegenstand bewegt wurde.
(Vergleiche beispielsweise "Anzeigeeinrichtung, welche Augenträgheit
einsetzt";
US 5 748 157 ).
-
Eine äußerst
nützliche Verbesserung bei vorhandenen Konstruktionen von
Jonglier-Gegenständen bestände darin, eine Gruppe
von Lichtquellen vorzusehen, welche Augenträgheits-Effekte
vorteilhaft nutzen könnten, um vorbestimmte Grafiken oder Muster
darzustellen, während der Jongleur den Gegenstand bei der
Vorstellung hantiert. Allerdings tritt eine Schwierigkeit auf, da
der Jongleur nicht sicherstellen kann, dass ein bestimmtes Teil
des Gegenstands dem Publikum zugewandt ist, während sich der
Gegenstand in Bewegung befindet. Zwar hat der Jongleur eine erhebliche
Einflussnahme auf die Steuerung beim schnellen Drehen des Gegenstands um
die Achse senkrecht zur Längsachse, jedoch ist es unmöglich,
die schnelle Drehung um die Längsachse zu steuern. Das
Ausmaß der Trägheit um diese Achse ist relativ
gering, und sobald der Gegenstand von den Händen des Jongleurs
freigegeben wird, dreht sich der Gegenstand schnell frei um diese Achse.
-
Es
gibt keine vorhandene Augenträgheits-Vorrichtung, die jongliert
werden kann, während sie durchgehende Grafik darstellt,
ohne erhebliche Zwischenräume oder dunkle Stellen in dem
sich ergebenden Bild, das vom Publikum wahrgenommen wird. Diese
Zwischenräume werden durch nicht beleuchtete Teile der
Einrichtung hervorgerufen, die sich zwischen den Lichtquellen und
dem Beobachter bewegen, infolge der schnellen Drehung der Einrichtung
um ihre Längsachse, und können von dem Jongleur
nicht gesteuert werden. Selbst Augenträgheits-Vorrichtungen,
bei welchen Lichtquellen innerhalb der Vorrichtung sowohl nach hinten
als auch vorn gerichtet sind, überwinden diesen Nachteil nicht,
da diese Lichtquellen für einen Betrachter außerhalb
ihres Aussendungswinkels nicht deutlich wahrnehmbar sind.
-
Bislang
geschilderte Augenträgheits-Vorrichtungen weisen Bewegungserfassungsschalter
auf, um die Frequenz der Ausgabe von Lichtquellen zu steuern, und
daher den Zeitpunkt der Änderungen von einem Bild zu einem
anderen, die aufeinander folgend dargestellt werden. Der Effekt
des Einsatzes dieser Art eines Eingangssystems zum Steuern von Lichtquellen
beim Jonglieren und einer Gegenstands-Hantierungseinrichtung würde
zu erheblichen Einschränkungen führen: infolge
des Jonglierens bewegt sich die Einrichtung schnell, jedoch nicht
immer in einem regelmäßigen Bewegungszyklus; eine
typische Jongliervorstellung umfasst eine große Anzahl unterschiedlicher
Tricks, die von dem Künstler ausgeführt werden.
Einige dieser Tricks umfassen ähnliche Bewegungen der Einrichtung,
wogegen andere sehr unterschiedliche Bewegungen umfassen. Darüber
hinaus kann ein Trick umfassen, dass ein Jongleur einen Gegenstand
auf bestimmte Art und Weise betätigt, während
er gleichzeitig einen anderen Gegenstand oder verschiedene andere
Gegenstände auf unterschiedliche Arten und Weisen betätigt.
Es wäre vorzuziehen, dass der Jongleur auswählen könnte,
welches Muster oder welche Grafik durch jede Einrichtung an unterschiedlichen
Zeitpunkten während der Vorstellung angezeigt wird, unabhängig von
der Art der Bewegung, welche jeder Gegenstand zu diesem Zeitpunkt
ausführt.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine Jonglier- oder von Hand gehaltene
Einrichtung zum kunstvollen Herumwirbeln zur Verfügung gestellt,
welche einen länglichen Körper aufweist, der mehrere
Lichtquellen hat, die entlang seiner Länge angeordnet sind,
und ein Steuersystem zum sequenziellen Ordnen der Intensitätszustände
der Lichtquelle, um über Augenträgheits-Effekte
ein nicht-abstraktes Grafikbild einem Beobachter darzustellen, wenn die
Einrichtung um eine Drehachse jongliert oder herumgewirbelt wird,
die senkrecht zu ihrer Längsachse verläuft, wobei
die Lichtquellen in mehreren Gruppen angeordnet sind, jede Gruppe
zwei oder mehr Lichtquellen aufweist, die gleichmäßig
voneinander beabstandet von demselben Ende der Einrichtung vorgesehen
sind, und jede Lichtquelle in enger Nähe zu den anderen
angeordnet ist, jedoch in eine unterschiedliche Richtung gegenüber
den anderen innerhalb der Gruppe gerichtet ist, so dass Licht von
zumindest einer Lichtquelle innerhalb der Gruppe für den
Betrachter sichtbar ist, unabhängig von der Drehphase der
Einrichtung um ihre Längsachse, und wobei das Steuersystem
so ausgebildet ist, dass es die Lichtquellen so steuert, dass die
Lichtquellen in derselben Gruppe sich ständig in demselben
Beleuchtungszustand befinden.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird ein System zur Verfügung
gestellt, bei welchem vorgesehen sind:
mehrere Einrichtungen
gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei das
Steuersystem jeder Einrichtung einen oder mehrere Mikro-Controller
aufweist, deren Ausgangssignale so an die Lichtquellen angeschlossen
sind, dass das Ausgangssignal der Lichtquellen durch die Ausführung
von Programmbefehlen bestimmt wird, die bei dem Mikro-Controller
ablaufen, oder den Mikro-Controllern, und weiterhin jede Einrichtung
einen Radiofrequenzempfänger aufweist, um Signale von einer
externen Quelle an den Mikro-Controller in der Einrichtung zu übertragen; und
eine
Steuereinheit zur Übertragung von Signalen auf mehr als
eine dieser Einrichtungen, um diese Einrichtung so auszulösen,
dass eine Anzeigesequenz gleichzeitig begonnen wird.
-
Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung wird ein System zur Verfügung
gestellt, bei welchem vorgesehen sind:
mehrere Einrichtungen
gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei das
Steuersystem jeder Einrichtung einen oder mehrere Mikro-Controller
aufweist, deren Ausgänge an die Lichtquellen so angeschlossen
sind, dass das Ausgangssignal der Lichtquellen durch die Ausführung
von Programmbefehlen festgelegt wird, die bei dem Mikro-Controller
oder den Mikro-Controllern ablaufen, und jede Einrichtung darüber
hinaus eine verdrahtete Kommunikationsschnittstelle aufweist, um
Signale von einer externen Quelle an den Mikro-Controller in der
Einrichtung durch ein Kabel zu übertragen; und
eine
Steuereinheit zur Übertragung von Signalen auf mehr als
eine der Einrichtungen, um diese Einrichtungen dazu zu veranlassen,
dass sie eine Anzeigesequenz gleichzeitig beginnen.
-
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung betreffen eine Jonglier-Einrichtung,
die nachstehend als ein Gegenstand festgelegt ist, der zur Handhabung
in einer das Jonglieren betreffenden Disziplin festgelegt ist, und
die im Wesentlichen stabförmig ist, oder ein im Wesentlichen
stabförmiges oder rohrförmiges Bauteil aufweisen
kann, einschließlich, jedoch nicht hierauf beschränkt,
Stöcke, Stäbe, Pois (Gegenstände, die
am Ende von Seilen verschwenkt und verwirbelt werden), Jonglierkeulen, Stäben
für Cheerleader und Einrichtungen für Kampfsportarten.
-
Im
Gebrauch dreht sich eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schnell in der Luft um eine Achse, die senkrecht zu ihrer
Längsachse verläuft, und ist infolge des Augenträgheits-Effekts die
Auswirkung, die von einem Publikum beobachtet wird so, dass ein
virtuelles Bild oder eine Grafik wahrgenommen wird, die aus virtuellen
Pixeln besteht. Die Grafik kann eine alpha-numerische Nachricht sein,
ein sich wiederholendes Muster, oder eine Anzahl einzelner Logos
oder Bilder.
-
Bei
einer Ausführungsform ist jeder virtuelle Pixel das Ergebnis
von Lichtquellen mit einem oder mehreren Farbkanälen, die
innerhalb der Einrichtung angebracht sind, und Licht auf die innere
Oberfläche der Einrichtung projizieren. Das Material einer
Außenseite der Einrichtung ist lichtdurchlässig,
so dass das projizierte Licht von einem Beobachter wahrgenommen
werden kann. Mehr als ein Bereich wird gleichzeitig beleuchtet,
und das Licht wird durch das lichtdurchlässige, äußere
Gehäuse diffus ausgebildet. Die Bereiche, die zusammen
beleuchtet werden, befinden sich an parallelen Orten in Bezug auf
die Länge der Einrichtung, so dass dann, wenn sich die Einrichtung
schnell um die Drehachse dreht, die senkrecht zur Längsachse
verläuft, sämtliche derartigen Bereiche durch
denselben Raum hindurchgehen. Diese Bereiche strahlen diffuses Licht
in mehreren Richtungen ab, so dass die dargestellte Grafik sichtbar
ist, unabhängig von der Phase der schnellen Drehung der
Einrichtung um ihre Längsachse zu jedem Zeitpunkt. Dies
stellt einen beträchtlichen Vorteil von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gegenüber Augenträgheits-Effekt-Vorrichtungen nach
dem Stand der Technik dar.
-
Bei
einer Ausführungsform ist ein Steuersystem in der Einrichtung
vorgesehen, und bestimmt den Zustand jeder Licht quelle zu jedem
Zeitpunkt. Das Steuersystem weist einen Mikro-Controller auf, auf welchem
ein exaktes Folgesteuerungsprogramm abläuft, sowie eine
Speichereinheit. Mehrere Folgen unterschiedlicher Grafiken sind
codiert und werden in dieser Speichereinheit gespeichert. Eine äußerst
exakte Taktquelle, beispielsweise ein Kristalloszillator, kann in
dem Steuersystem vorgesehen sein, so dass Grafiken entsprechend
einem exakten Zeitschema dargestellt werden können. Dies
ermöglicht es einem Jongleur, vorher eine Vorstellung zu
programmieren, so dass bestimmte Bilder, Muster oder Nachrichten an
ausgewählten Zeitpunkten in der Vorstellung angezeigt werden,
um einen Effekt hervorzurufen, der am besten an die Hintergrundmusik
oder an die Art und Weise der Vorstellung angepasst ist.
-
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfassen eine Kommunikationsschnittstelle, die
verdrahtet oder drahtlos ausgebildet sein kann, so dass Signale
von einer äußeren Quelle durch das Steuersystem
in der Einrichtung empfangen und verarbeitet werden können.
Das Kommunikationssystem ist mehrpunktartig ausgebildet, so dass
ein Computer oder eine Fernsteuereinheit Steuerbefehle gleichzeitig
an mehr als eine Jonglier-Einrichtung senden kann. Auf diese Art
und Weise können mehrere Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung so getriggert werden, dass sie eine Abfolge
zum gleichen Zeitpunkt beginnen, und danach daher synchronisierte
Grafiken oder Text basierende Nachrichten anzeigen. Zumindest zwei
Jonglier-Einrichtungen werden gleichzeitig von einem Jongleur eingesetzt, und
in einigen Fällen kann diese Anzahl erheblich höher
sein; es ist nicht ungewöhnlich, einzelne Jongleure dabei
zu betrachten, dass sie fünf Keulen hantieren, oder dass
Jongleur-Gruppen mit mehreren Jongleuren mehrere Einrichtungen gleichzeitig
einsetzen. Die Auswirkung auf einen Betrach ter mehrerer Einrichtungen,
welche die Anzeige exakt zum selben Zeitpunkt ändern, ohne
dass die Jongleure den Fluss ihrer Hantierung ändern, ist
offensichtlich sehr eindrucksvoll.
-
Das
Steuersystem empfängt Information über die Kommunikationsschnittstelle
für die folgenden Prozesse:
- – Auswahl,
welche Abfolge vorprogrammierter Grafiken angezeigt werden soll,
und Triggern der Einrichtung, um mit der Anzeige dieser Sequenz zu
beginnen.
- – Laden einer neuen Sequenz von Grafiken in einem Speicher
in der Einrichtung.
- – Betriebssteuerungen, beispielsweise zu dem Zweck,
die Einrichtung in einen Bereitschaftszustand zu versetzen, oder
sie aus dem Bereitschaftszustand aus einem Bereitschaftszustand mit
niedrigem Energieverbrauch aufzuwecken.
-
Durch
Einsatz einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle kann das Steuersystem
Befehle in Echtzeit verarbeiten, und Daten empfangen, welche die
Farben beschreiben, welche die Lichtquellen anzeigen sollten, um
Grafiken anzuzeigen, während sich die Einrichtung im Betrieb
befindet. Ein Vorteil dieses Systems besteht darin, dass das dargestellte Ausgangssignal
der Einrichtung durch dritte Personen gesteuert werden kann, was
es ermöglicht, die Vorstellung und visuelle Effekte zu
verbessern: Während sich der Jongleur auf der Bühne
befindet, kann eine Hilfsperson ständig Grafiken auswählen,
die auf der Grundlage des Musikablaufs angezeigt werden, der Reaktion
des Publikums, oder sogar in Reaktion auf die Tricks, die von dem
Jongleur ausgewählt werden.
-
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können einen elektronisch löschbaren
programmierbaren Nur-Lese-Speicher oder einen Flash-Speicher einsetzen,
die einfach von der Einrichtung durch einen Benutzer entfernt werden
können, um Daten zu programmieren, welche Grafiken beschreiben.
Formate für sichere Digitaldaten (SD), MMC, XD, USB-Flash-Speicher
und andere derartige Formate sind sämtlich funktionell äquivalent
für diesen Zweck, und stellen den Vorteil einer extrem
hohen Kapazität zur Verfügung, sowie umfassend
verbreitete Verträglichkeit mit Computern über
einfach erhältliche Speicherkartenleser und USB-Adapter. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass der Mikro-Controller nicht
die Kommunikation mit einem Computer handhaben muss, da die sämtliche
Programmierung von Grafikdaten direkt von dem Computer zur Speicherkarte
aus durchgeführt wird, bevor die Karte in die Einrichtung
eingeschoben wird.
-
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung stellen den Vorteil zur Verfügung,
dass sie dazu fähig sind, Grafiken anzuzeigen, welche annähernd den
gesamten Bereich ausfüllen, durch welchen sich im Gebrauch
die Einrichtung bewegt, während die Anzahl an Lichtquellen
auf ein Minimum verringert wird, so dass Probleme vermieden werden,
die mit einer Zunahme des Stromverbrauchs zusammenhängen;
wobei höhere Herstellungskosten infolge der erhöhten
Anzahl an Bauteilen und des erhöhten Gesamtgewichts verringert
werden können, die möglicherweise dazu führen
könnten, dass die Einrichtung durch den Jongleur schwierig
zu handhaben ist. Dies wird dadurch erzielt, dass Licht auf Bereiche
der Innenoberfläche der Einrichtung projiziert wird, um
einen Bereich der Außenoberfläche zu beleuchten,
der erheblich größer aussieht als eine einzige
Punktlichtquelle. Die Lichtquellen sind voneinander beabstandet
entlang der Länge der Einrichtung angeordnet, ohne dass
Zwischenräume zwischen den beleuchteten Bereichen der Außenoberfläche
vorhanden sind, die andererseits dunkle Streifen in dem sich ergebenden
Bild hervorrufen würden, welches angezeigt wird.
-
Komplizierte
mehrfarbige Bilder und Grafiken können angezeigt werden,
wenn sich die Einrichtung im Betrieb befindet, durch Verwendung
von Lichtquellen von mehr als einer Farbe. Diese Ausgangsfarben
können in unterschiedlichen Anteilen gemischt werden, entweder
durch Impulsbreitenmodulierung jedes Farbkanals oder durch Änderung
des elektrischen Stroms durch jeden Farbkanal, was es ermöglicht,
dass jeder der festgelegten Bereiche auf der sichtbaren Außenoberfläche
des Objekts als irgendeine einer Anzahl möglicher Farben
festgelegt wird.
-
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend nur beispielhaft unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt:
-
1 eine
allgemeine Darstellung einer Jonglier-Einrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Restbild
dargestellt ist, das durch die Einrichtung im Gebrauch erzeugt wird;
-
2 einen
Querschnitt durch eine Jonglier-Einrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
3 eine
schematische Darstellung der Elektronikschaltung innerhalb der Einrichtung;
-
4 vier unterschiedliche Ausführungsformen
der Erfindung, einschließlich von deren Drehachsen, wobei:
-
4a eine
Ausführungsform zeigt, die ein Poi aufweist;
-
4b eine
Ausführungsform zeigt, die einen Jonglierstab zeigt;
-
4c eine
Ausführungsform zeigt, die einen verschwenkten Stock aufweist;
-
4d eine
Ausführungsform zeigt, die eine Jonglierkeule zeigt;
-
5 die beleuchteten Bereiche der Außenoberfläche
der Einrichtung bei zwei Ausrichtungen, wobei:
-
5a die
Einrichtung so zeigt, dass Lichtquellen direkt zum Betrachtungswinkel
hinweisen;
-
5b die
Einrichtung so zeigt, dass sie zu Punktlichtquellen senkrecht zum
Betrachtungswinkel ausgerichtet ist;
-
6 den
optimalen Abstand von Lichtquellen, so dass beleuchtete Bereiche
keine Zwischenräume zwischen sich aufweisen, und sich auch
nicht gegenseitig überlappen;
-
7 ein
Flussdiagramm, welches das Programm beschreibt, das in dem Mikro-Controller
in der Einrichtung abläuft;
-
8 eine schematische Darstellung, welche
zwei unterschiedliche Ausführungsformen erläutert,
welche verschiedene Kommunikationsschnittstellen einsetzen, wobei:
-
8a eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer verdrahteten
Kommunikationsschnittstelle zeigt;
-
8b eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer drahtlosen
Kommunikationsschnittstelle zeigt;
-
9 eine
schematische Darstellung, die eine Ausführungsform zeigt,
die mehrere Mikro-Controller aufweist, die parallel arbeiten;
-
10 die
Einrichtung im Gebrauch, die so programmiert wurde, dass sie alpha-numerische
Zeichen darstellt.
-
- 1
- Restbild,
gesehen von einem Betrachter
- 2
- Drehrichtung
der Einrichtung
- 3
- lichtdurchlässiges äußeres
Gehäuse
- 4
- beleuchteter
Bereich der Oberfläche: Farbe 1
- 5
- beleuchteter
Bereich der Oberfläche: Farbe 2
- 6
- beleuchteter
Bereich der Oberfläche: Farbe 3
- 7
- Handgriff
- 8
- Batterie
- 9
- Mikro-Controller
- 10
- Lichtquelle
- 11
- Lichtquelle;
Farbe 1 (11a und 11b sind zwei Lichtquellen für
dieselbe Farbe, die in unterschiedliche Richtungen gerichtet sind)
- 12
- gestrichelte
Linien zeigen den Aussendungswinkel von Licht
- 13
- Endkappe
- 14
- Buchse
- 15
- Speicher
- 16
- Lichtquelle:
Farbe 2
- 17
- Lichtquelle:
Farbe 3
- 18
- der
Kasten zeigt sämtliche Lichtquellen, welche den virtuellen
Pixel 1 umfassen
- 19
- der
Kasten zeigt sämtliche Lichtquellen, welche den virtuellen
Pixel 2 umfassen
- 20
- der
Kasten zeigt sämtliche Lichtquellen, welche den virtuellen
Pixel 3 umfassen
- 21
- der
Kasten zeigt sämtliche Lichtquellen, welche einen virtuellen
Pixel umfassen
- 22
- Längsachse
- 23
- Drehachse
senkrecht zur Längsachse
- 24
- Knopf
- 25
- Aussendungswinkel
- 26
- Oberfläche
des äußeren Gehäuses
- 27
- Fernsteuereinheit
- 28
- Kabel
- 29
- Stecker,
der in die Buchse in der Einrichtung eingeführt ist
- 30
- Stecker,
welcher das Kabel mit der Fernsteuereinheit verbindet
- 31
- Funkfrequenzempfänger
und Antenne bei der Einrichtung
- 32
- Laptop-Computer
- 33
- Funkfrequenzsender
und Antenne im Laptop-Computer
- 34
- Stromquelle
- 35
- Master-Mikro-Controller
- 36
- Slave-Mikro-Controller
- 37
- Taktquelle
- 38
- virtueller
Pixel
- 39
- Zentrum
der Leiterplatte
- 40
- Grenze
zwischen zwei benachbarten, beleuchten Bereichen
- 41
- Lampe
der Jonglierkeule
-
1 zeigt
eine Ausführungsform der Erfindung im Gebrauch. Die dargestellte
Ausführungsform ist jene eines Pois (einer Jonglier-Einrichtung mit
einem Handgriff (7), der an einem Faden bzw. einer Schnur
angebracht ist, und dadurch schnell gedreht wird, dass der Jongleur
den Handgriff hält). Die Figur zeigt weiterhin ein Restbild
(1), das durch ein Publikum wahrgenommen wird, wenn die
Einrichtung schnell in der durch den Pfeil (2) angedeuteten
Richtung gedreht wird. (Die Gitterlinien in der Figur wären real
nicht wahrnehmbar, wurden jedoch zum Zwecke der Erläuterung
dargestellt.) Jeder Pixel (38) des Bildes stellt das Ergebnis
einer Gruppe paralleler Lichtquellen dar, die betätigt
werden, damit eine bestimmte Farbe für einen Zeitraum auftritt,
der dazu benötigt wird, dass sich diese Lichtquellen durch
den Bereich des Gesichtsfelds eines Betrachters bewegen. Das Restbild
wird deutlich dargestellt, selbst wenn sich die Einrichtung unbestimmt
um ihre Längsachse dreht, infolge der mehreren, parallelen
Lichtquellen, wie dies nachstehend unter Bezugnahme auf die 5a und 5b erläutert
wird.
-
Die
Ausführungsform weist ein äußeres Gehäuse
(3) auf, das aus einem lichtdurchlässigen Material
besteht, welches ausreichend elastisch ist, um Stoßbeanspruchungen
zu widerstehen, die durch Zusammenstöße mit anderen
Einrichtungen im normalen Einsatz auftreten. Bei einigen Ausführungsformen
(4a, 4b, 4c) ist
dieses äußere Gehäuse im Wesentlichen
ein Rohr, das so ausgebildet wurde, dass Handgriffe (7),
Knöpfe (24), Endkappen (13) und Zusatzgewichte
angebracht wurden, damit es zum Jonglieren geeignet wird. Eine alternative Ausführungsform
ist in 4d gezeigt, bei welcher das äußere
Gehäuse einen aus Kunststoff ausgeformten Kolben (41) und
einen Handgriff (7) aufweist, die so zusammengebaut sind,
dass ein im Wesentlichen keulenförmiger Gegenstand ausgebildet
wird.
-
Der
Querschnitt der Einrichtung in 2 zeigt
eine elektrische Schaltung, die innerhalb des äußeren
Gehäuses angebracht ist. Die Schaltung weist einen Mikro-Controller
(9) auf, dessen Ausgänge an Lichtquellen (10)
angeschlossen sind, die vorzugsweise mehrfarbige Lichtemitterdioden
sind, und jeweils einen roten Emitter, einen grünen Emitter
und einen blauen Emitter aufweisen, innerhalb eines Gehäuses
(nachstehend bezeichnet als RGB-LED). Eine Batterie (8)
ist sicher in der Einrichtung angebracht, und so an die Schaltung
angeschlossen, dass der Mikro-Controller und die Lichtquellen mit
Energie versorgt werden.
-
Die
Schaltung weist eine programmierbare Speichereinheit (15)
auf, die vorzugsweise aus einem oder mehreren EEPROM-Chips (elektrisch löschbaren,
programmierbaren Nur-Lese-Speicher-Chips) besteht, deren Inhalte
durch den Mikro-Controller gelesen und beschrieben werden können.
Dieser Speicher wird dazu verwendet, Daten zu speichern, auf die
durch den Mikro-Controller zugegriffen werden kann, und können
in unterschiedliche Anordnungen von Ausgängen übertragen
werden, um verschiedene Grafikbilder zu erzeugen. Als Alternative
zu einem externen EEPROM-Chip oder zusätzlich zu diesem
können Ausführungsformen der Erfindung einen Flash-Speicher
oder einen EEPROM-Speicher einsetzen, der in den Mikro-Controller
eingebaut ist.
-
Die
Schaltung weist weiterhin eine Kommunikationsschnittstelle auf,
die bei einer bevorzugten Ausführungsform eine elektrische
Buchse (14) ist, die im äußeren Gehäuse
der Einrich tung angebracht ist. Die Klemmen dieser Buchse sind an
Eingangs- und Ausgangs-Pins des Mikro-Controllers angeschlossen.
Kabel (28) können durch einen Benutzer zwischen
mehreren Einrichtungen und einer externen Quelle, wie beispielsweise
einem Computer oder einer Fernsteuereinheit (27), angeschlossen
werden, wie dies in 8a gezeigt ist. Im angeschlossenen Zustand
kann der Benutzer Steuersignale an die Einrichtung schicken, oder
den Speicher umprogrammieren. Sobald die Kommunikation fertig gestellt wurde,
steckt der Benutzer das Kabel (28) aus, bevor er mit der
Einrichtung jongliert. Verschiedene Protokolle sind für
diese Art der Kommunikation geeignet, einschließlich, jedoch
nicht hierauf beschränkt, RS485 und universeller serieller
Bus (USB).
-
Eine
alternative Ausführungsform setzt ein drahtloses Kommunikationsprotokoll
ein, so dass die Einrichtung Steuersignale empfangen kann, oder
mit neuen Daten erneut programmiert werden kann, welche Grafiken
und Abfolgen von Grafiken beschreiben, ohne dass es erforderlich
ist, eine Leitung in die Einrichtung einzustecken. Eine derartige
Ausführungsform weist einen Radiofrequenzempfänger
und eine Antenne auf, die in der Einrichtung (31) vorgesehen
sind, und an den Mikro-Controller angeschlossen sind. Eine getrennte
Sendeeinheit (33) wird dazu verwendet, Steuersignale oder
Daten, welche die gewünschte Ausgangsgröße
der Lichtquellen codieren, von einer externen Quelle an die Einrichtung
zu senden. Der Sender kann an einen Computer (32) angeschlossen
sein, oder kann Teil einer speziellen Fernsteuereinheit sein. Verschiedene
Drahtlos-Funkprotokolle sind für diesen Zweck geeignet,
einschließlich, jedoch nicht hierauf beschränkt,
Bluetooth (Verbindung von einem Punkt an mehrere Punkte) sowie serielle
Kommunikation über Amplitudenmodulations- oder Frequenzmodulations-Radio. 8b zeigt zwei
verschwenkt werdende Stöcke gemäß Aus führungsformen
der vorliegenden Erfindung, die jeweils einen Radiofrequenzempfänger
und eine Antenne aufweisen, die Signale von einem Laptop-Computer empfangen,
der einen eingebauten Radiosender aufweist.
-
Die
schematische Darstellung in 3 zeigt, wie
der Mikro-Controller (9) an den Speicher (15)
angeschlossen ist, an die Kommunikationsbuchse (14), und
die Lichtquellen (11a, 11b, 16, 17),
die in Gruppen (18, 19, 20, 21)
so angeordnet sind, dass sie jeden virtuellen Pixel ausbilden. Stromquellen
(34) werden zum Betreiben der LEDs verwendet. Bei der bevorzugten
Ausführungsform sind sämtliche Rot-Emitter (11a und 11b)
bei einem virtuellen Pixel in Reihe an eine Stromquelle angeschlossen,
die an einen Mikro-Controller-Ausgangs-Pin angeschlossen ist. Entsprechend
sind sämtliche Grün-Emitter (16) bei
einem virtuellen Pixel in Reihe an eine zweite Stromquelle angeschlossen,
die mit einem zweiten Mikro-Controller-Ausgangs-Pin verbunden ist,
usw., bis zu den Blau-Emittern dieses virtuellen Pixels und darüber
hinaus für jeden Emitter jedes anderen virtuellen Pixels.
Die Taktquelle (37) ist vorzugsweise ein Kristalloszillator,
und wird dazu eingesetzt, exakte Zeitpunkte von Ausgangssequenzen
sicherzustellen.
-
Obwohl
die bevorzugte Ausführungsform RGB-LEDs in einem einzigen
Gehäuse als die Lichtquellen einsetzt, können
auch getrennte, einfarbige LEDs stattdessen verwendet werden. In
diesem Fall sind die LEDs in Gruppen angeordnet, wobei jede Gruppe
zumindest eine LED jeder Farbe aufweist, und jede LED in einer Gruppe
auf denselben Bereich der Oberfläche der Einrichtung zielt.
-
Die
Lichtquellen sind so vorgesehen, dass jede Licht zu einem Bereich
der Innenoberfläche des Rohrs projiziert, wobei in folge
der Lichtdurchlässigkeit der Oberfläche dieses
Licht von außerhalb des Rohrs als ein diffuser Bereich
einer Beleuchtungsfarbe (4) sichtbar ist, wogegen die Punktlichtquelle selbst
nicht sichtbar ist. Lichtquellen sind an parallelen Orten angebracht
(wobei parallel bedeutet, dass gleiche Abstände von einem
Ende der Einrichtung vorhanden sind), um Licht auf parallele Bereiche
der Innenoberfläche des Rohrs zu projizieren. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, ist
eine RGB-LED (11a) auf einer Oberfläche einer Leiterplatte
in einem Winkel senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatte
angebracht, wogegen eine andere RGB-LED (11b) auf der entgegengesetzten
Oberfläche der Leiterplatte in einem Winkel senkrecht zur Oberfläche
der Leiterplatte angebracht ist. Diese beiden LEDs weisen daher
in entgegengesetzte Richtungen, aber werden immer gleichzeitig betätigt.
-
Während
ein Bereich so ausgebildet wird, dass er in einer bestimmten Farbe
erscheint, durch die Lichtemitterdioden, die Licht auf ihn projizieren, werden
die anderen beleuchteten Bereiche, die parallel zum ersten Bereich
angeordnet sind, ebenfalls dazu veranlasst, in derselben Farbe zu
erscheinen. Beispielsweise in 4a weisen
die beiden mit (4) bezeichneten Bereiche immer dieselbe
Farbe auf, und bilden, wenn die Einrichtung im Gebrauch ist, diese
beiden Bereiche zusammen einen virtuellen Pixel aus. Entsprechend
weisen die beiden mit (5) bezeichneten Bereiche immer dieselbe
Farbe auf, und bilden zusammen einen zweiten virtuellen Pixel.
-
Eine
alternative Ausführungsform umfasst seitlich emittierende
Lichtquellen, die optische Eigenschaften aufweisen, durch welche
der Hauptanteil des Lichts in einem Winkel von etwa 80 Grad gegenüber
der Normaloberfläche ausgesandt wird. Diese seitlich emittierenden
Lichtquellen sind ausgerichtet zur Länge der Einrichtung
angebracht, so dass Licht, das von ihren Seiten ausgesandt wird,
einen größeren Bereich der Oberfläche
der Einrichtung beleuchtet als Licht von einer einzelnen, normalen
Lichtquelle, die wie in 2 angebracht ist. Dies bringt
den Vorteil mit sich, dass eine geringere Anzahl an Bauteilen vorhanden
ist, ein geringerer Energieverbrauch vorhanden ist, und sich eine
erhöhte anscheinende Helligkeit des restlichen Bildes ergibt.
-
In
den 4a, 4b, 4c und 4d zeigen
die gestrichelten Linien die Längsachse der Drehung (22)
und die senkrechte Achse (23) an, um welche der Jongleur
absichtlich die Einrichtung schnell dreht. 4a zeigt
eine Ausführungsform, die ein Poi zeigt, das durch einen
Handgriff schnell gedreht wird, der an der Einrichtung angebracht
ist, durch eine Schnur, ein Seil oder ein Kabel. 4b zeigt
eine Ausführungsform, welche einen Jonglier-Stab zeigt,
der im Zentrum ausgeglichen ist, und um seinen Zentrumspunkt gedreht
wird, und 4c zeigt eine Ausführungsform,
die einen sich drehenden Stock aufweist, der durch einen Knopf (24)
an seinem Ende verschwenkt wird. 4d zeigt
eine Jonglier-Keule, die einen Handgriff aufweist, der konisch oder
zylinderförmig mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der
nicht 40 mm überschreitet. Die Jonglier-Keule dreht sich
schnell um eine senkrechte Achse, die durch ihren Schwerpunkt hindurchgeht, wenn
sie geworfen wird, kann aber auch durch den Knopf verschwenkt werden,
der an dem Ende ihres Handgriffs befestigt ist. Die dargestellte
Ausführungsform der Jonglier-Keule in 4d weist
Gruppen von vier parallelen Lichtquellen (5) mit jeder
Farbe für jeden virtuellen Pixel in dem Kolbenende (41)
auf: in der Figur ist für jeden virtuellen Pixel eine Lichtquelle direkt
zum Betrachtungspunkt der Zeichnung hin gerichtet; ist eine zweite
nach oben gerichtet; ist eine dritte nach unten ge richtet, und ist
die vierte nach unten hin gerichtet, weg von dem Betrachtungspunkt der
Zeichnung aus, und ist daher in der Darstellung nicht sichtbar.
-
Die 5a und 5b zeigen
Ausführungsformen der Erfindung in zwei unterschiedlichen
Rotationsphasen – 5a ist
eine Betrachtung vom Gesichtspunkt eines Beobachters aus, wenn eine
Oberfläche der Leiterplatte direkt zum Betrachter weist,
so dass die beleuchteten Bereiche, die jeden virtuellen Pixel bilden,
direkt dem Betrachter zugewandt sind. In 5b hat
sich die Einrichtung um 90 Grad um ihre Längsachse gedreht,
so dass die LEDs nunmehr in einem Winkel senkrecht zum Betrachtungswinkel hinweisen,
und die beleuchteten Bereiche, welche die virtuellen Pixel bilden,
nicht mehr direkt dem Betrachter zugewandt sind. Bei diesen beiden
Ausrichtungen, und tatsächlich bei jeder anderen Ausrichtung
der Einrichtung um ihre Längsachse, sind ausreichend beleuchtete
Bereiche der Oberfläche der Einrichtung, welche jeden virtuellen
Pixel bilden, für einen Betrachter deutlich sichtbar, so
dass das Restbild immer noch deutlich für den Betrachter
sichtbar ist.
-
Die
Auflösung des virtuellen Bildes wird durch drei Faktoren
bestimmt
- – die Größe
und Anzahl beleuchteter Bereiche entlang der Länge der
Einrichtung;
- – die Häufigkeit, mit welcher das Steuersystem die
virtuellen Pixel auffrischt;
- – die Umdrehungsgeschwindigkeit des Gegenstands, wenn
er durch den Jongleur schnell gedreht wird. Je schneller sich der
Gegenstand dreht, desto größer erscheint jeder virtuelle
Pixel für ein Publikum, da der Gegenstand eine größere Entfernung
innerhalb der Zeiteinheit durchquert hat, für welche ein
Pixel angezeigt wird.
-
Die
Entfernung zwischen jeder parallelen Gruppe von Lichtquellen ist
kritisch in der Hinsicht, um sicherzustellen, dass die Einrichtung
Bilder und Grafiken klar darstellen kann. Wenn die Lichtquellen zu
nahe aneinander angeordnet sind, dann überlappt sich Licht
von einer Quelle mit Licht von einer benachbarten Quelle. Dies führt
zu einem verschmierten Bereich einer Mischfarbe zwischen den virtuellen Pixeln
in dem restlichen Bild, so dass deutliche Bilder nicht dargestellt
werden können. Wenn die Lichtquellen zu weit voneinander
beabstandet sind, gibt es Zwischenräume zwischen benachbarten,
beleuchteten Bereichen, die als dunkle Streifen wahrgenommen werden,
wenn der Gegenstand im Gebrauch ist. Die optimale Anordnung ist
in 6 dargestellt. Es ist kein Zwischenraum zwischen
den beiden benachbarten beleuchteten Bereichen vorhanden, noch eine Überlappung
an der Grenze (40). Die Entfernung (d) zwischen den Lichtquellen
hängt von dem Innenradius des Rohrs (r) ab, der Höhe
des Emitters (h) oberhalb des Zentrums des Rohrs (39),
und von dem Lichtemissionswinkel (a) der Lichtemitterdiode, und wird
durch die folgende Formel festgelegt: d = 2(r – h) × Tan(a/2)wobei:
- d
- = Entfernung zwischen
LEDs ist,
- r
- = der innenseitige
Radius des Rohrs ist,
- h
- = die Höhe
des Emitters oberhalb des Zentrums der Leiterplatte ist,
- a
- = der Emissionswinkel
der LED ist.
-
Eine
alternative Ausführungsform weist lichtundurchlässige
Sperren auf, die in der Einrichtung angebracht sind, um zu verhindern,
dass das Licht, das von einer Quelle ausgesandt wird, sich mit dem Licht überlappt,
das von einer benachbarten Quelle auf der Oberfläche der
Einrichtung ausgesandt wird, wodurch ermöglicht wird, die
Lichtquellen näher aneinander anzuordnen, ohne die Ränder
zwischen virtuellen Pixeln zu verschmieren.
-
Der
Mikro-Controller lässt ein Programm ablaufen, wie es in
dem Flussdiagramm von 7 dargestellt ist. Die Kommunikationsschnittstelle
wird überwacht, und wenn Daten empfangen werden, welche
Grafik (Muster, Bilder, Text, usw.) beschreiben, werden dann diese
Daten in dem EEPROM-Speicher gespeichert. Wenn ein "Trigger-Steuersignal"
von dem Mikroprozessor empfangen wird, wird dann so vorgegangen,
dass eine Abfolge von Grafiken, wie nachstehend geschildert, angezeigt
wird. Andernfalls überwacht der Mikro-Controller weiterhin
die Eingabe (Bereitschaftsbetriebsart-Schleife).
-
Nach
dem Triggern initialisiert der Mikro-Controller seine internen Zeitgeber
und die Register in Bezug auf EEPROM-Orte von Grafikdaten. Der Mikro-Controller
holt sich Daten in Bezug auf eine Reihe von Pixeln von dem EEPROM
zurück, und tritt dann in eine Schleife ein, bei welcher
diese Reihe von Pixeln dargestellt wird, durch Konfigurieren der Ausgangseins,
die an die LEDs angeschlossen sind.
-
Während
des Zeitintervalls, bei welchem die momentane Reihe an Pixeln dargestellt
wird, durchläuft der Mikro-Controller eine Impulsbreitenmodulations-Routine
(PWM-Routine). Er aktu alisiert jede der Farben (Rot/Grün/Blau
im Falle der bevorzugten Ausführungsform), jedes virtuellen
Pixels für einen Anteil des Zeitintervalls, der für
die erforderliche Intensität dieses Farbanteils benötigt
wird. Auf diese Art und Weise kann ein Bereich von Farben für
jeden virtuellen Pixel festgelegt werden.
-
Sobald
das Zeitintervall abgelaufen ist, wird die nächste Reihe
an Pixeln dargestellt. Bei jedem Durchlauf dieser Schleife überprüft
der Mikro-Controller den Zeitgeber. Wenn die momentane Zeiteinheit
abgelaufen ist, werden die Daten für die nächste Reihe
an Pixeln zurückgeholt, und wird damit fortgesetzt, die
Schleife, wie voranstehend geschildert, durchzuführen,
wobei zuerst festgestellt wird, dass es sich nicht um das Ende der
Abfolge handelt.
-
Wenn
das Ende der Abfolge erreicht wird, überprüft
der Mikro-Controller ein Register, welches festlegt, ob diese Abfolge
nur einmal dargestellt werden sollte, wobei dann sämtliche
LEDs ausgeschaltet werden, und ein Zustand mit geringer Energieversorgung
erfolgt. Alternativ setzt der Mikro-Controller die Anzeige der Abfolge
unbegrenzt fort, durch erneutes Initialisieren der Zeitgeber und
der EEPROM-Orte und mittels Durchlauf durch die gesamte Abfolge.
-
Ein
Computereinsatz wird als Eingabe einer Darstellung auf einem Bildschirm
einer Grafik in Gitterform eingesetzt, wobei jedes Quadrat einen
virtuellen Pixel repräsentiert. Die Anwendung übersetzt den
Inhalt des Gitters in die Datenstruktur, die von dem Mikro-Controller
eingesetzt wird. Dann erfolgt eine Übertragung über
die Kommunikationsschnittstelle an den Mikro-Controller, der die
Daten in einen Speicher einschreibt.
-
Daten,
welche getrennte Abfolgen von Grafiken beschreiben, können
an unterschiedlichen Speicherorten gespeichert werden. Der Benutzer
wählt aus, welche der gespeicherten Abfolgen zum Aktivieren
eingesetzt wird, durch Übertragung eines bestimmten "Trigger-Steuersignals",
wodurch die anderen möglichen "Trigger-Steuersignale" alternative Grafik-Abfolgen
betreffen.
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform ist eine Buchse vorhanden,
die für Benutzer zugänglich ist, um eine Speicherkarte
auf Grundlage eines Flash-Speichers einzuführen. Die Klemmen
dieser Buchse sind an den Mikro-Controller angeschlossen, der so
programmiert ist, dass er Grafikdaten von dem Speicher auf Flash-Grundlage
liest. Wenn ein Benutzer den Wunsch hat, neue Grafiken zu programmieren,
wird der Flash-Speicher von der Einrichtung entfernt, und er direkt
an einen Computer angeschlossen. Sobald die Daten von dem Computer
in die Einrichtung eingeschrieben wurden, wird der Speicher erneut
in die Einrichtung eingeführt.
-
Obwohl
bei der voranstehenden Beschreibung eine Impulsbreiten-Modulation
zur Anzeige unterschiedlicher Intensitäten jedes Farbkanals
eingesetzt wird, können unterschiedliche Intensitäten
auch dadurch angezeigt werden, dass der Strom eingestellt wird,
der die Lichtquellen in jedem Farbkanal jedes virtuellen Pixels
betreibt. In diesem Fall codieren die Daten, die in dem Speicher
gespeichert sind, in Bezug auf jeden virtuellen Pixel, die Konfiguration
der Ausgangssignale des Mikro-Controllers, welche wie in 3 dargestellt
an Stromquellen (34) angeschlossen sind, über
einen Bereich von Ausgangsströmen.
-
Eine
weitere Ausführungsform ermöglicht ein einzelnes
Auftreten einer wiederholbaren Grafik, um an einem vorgegebenen
Speicherort in dem Speicher codiert zu werden. Der Mikro-Controller,
welcher die Adresse dieses Speicherorts einsetzt, holt sich die
Daten zurück, welche diese eine Grafik beschreiben, und
führt dann eine Schleife in Bezug auf die Anzeige dieser
Grafik durch. Auf diese Art und Weise wird die verfügbare
Speicherkapazität effizient eingesetzt, da Daten, die wiederholt
werden, nur einmal codiert werden müssen, und so eine große
Anzahl an Grafiken codiert werden kann, einschließlich
vollständig alpha-numerischer Schriftbilder. Das Programm,
das auf dem Mikro-Controller abläuft, kann eine Folgesteuerung
umfassen, welche vorher ausgewählte Grafiken zu bestimmten
Zeitpunkten anzeigt. Die Daten, welche diese Zeitpunkte beschreiben,
und die Liste der entsprechenden Speicherorte für Grafiken,
die zu jedem Zeitpunkt dargestellt werden, können ebenfalls
in dem Speicher codiert sein. Da der Speicher über die
Kommunikationsschnittstelle erneut überschreibbar ist,
können neue Sequenzen für die Einrichtung je nach
Wunsch des Benutzers aufgeladen werden. Textbasierende Nachrichten
können in dem Speicher als eine aufeinander folgende Kette
von Werten codiert werden, wobei jeder Wert durch den Mikroprozessor
auf den Speicherort der vollständigen Daten übertragen
werden kann, welche ein alpha-numerisches Zeichen beschreiben.
-
10 zeigt
die Einrichtung, die so programmiert wurde, dass sie eine alpha-numerische
Nachricht anzeigt. Grafiken, die in korrekter Orientierung angezeigt
werden müssen, beispielsweise Text, können zweifach
in dem Speicher gespeichert werden: einmal in Orientierung "vorwärts"
und einmal in entgegengesetzter Orientierung. Der Jongleur sucht aus,
welche Version bei dieser Abfolge eingesetzt werden soll, in Abhän gigkeit
von der Richtung der Drehung der Einrichtung (im Uhrzeigersinn oder
im Gegenuhrzeigersinn) aus dem Gesichtspunkt des Publikums. Die
Richtung der Drehung wird festgelegt, wodurch der Jongleur hinweist,
und wodurch er zu diesem Zeitpunkt Tricks oder Muster ausführt.
-
Eine
andere Ausführungsform, die schematisch in 9 dargestellt
ist, weist mehrere Mikro-Controller (36) auf, die parallel
arbeiten. Jeder Mikro-Controller legt den Zustand einer Untergruppe der
Lichtquellen fest. Jeder Mikro-Controller kann an einen einzelnen
EEPROM-Speicher angeschlossen sein. Der Vorteil dieser Ausführungsform
besteht darin, dass jeder Mikro-Controller eine geringere Menge
an Information verarbeitet, und daher die Zustände der
virtuellen Pixel mit größerer Häufigkeit
auffrischen kann, was zu einer höher aufgelösten
Grafik führt. Darüber hinaus ist die Anzahl möglicher
virtueller Pixel nicht mehr auf die Anzahl an verfügbaren Ausgangs-eins
von einem einzigen Mikro-Controller beschränkt. Weiterhin
können Gruppen von Lichtquellen hinzugefügt werden,
wobei jede Gruppe an einen anderen Mikro-Controller angeschlossen
ist, wobei die Maximalanzahl nur durch den Strom begrenzt wird,
der durch die Batterie zur Verfügung gestellt werden kann.
Um sicherzustellen, dass sämtliche Mikro-Controller ordnungsgemäß synchronisiert sind,
kann eine gemeinsame, externe Taktquelle an alle Mikro-Controller
angeschlossen und gemeinsam von ihnen verwendet werden. Wie in 9 gezeigt, kann
eine Master-Slave-Anordnung dazu verwendet werden, wobei eine Mikrosteuerung
die Rolle des "Masters" (35) annimmt, und die Zeitpunkte
der Abfolge festlegt. Dieser Mikro-Controller kommuniziert dann
mit den "Slave"-Mikro-Controllern (36) immer dann, wenn
eine Zeiteinheit abgelaufen ist, und es Zeit dafür ist,
die nächste Spalte virtueller Pixel in der Grafik anzuzeigen.
Die Kommunika tion zwischen den Mikro-Controllern kann einen seriellen
Peripherieschnittstellenbus (SPI) einsetzen, eine intern integrierte
Schaltung (I2C), oder ein proprietäres
Protokoll.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - FR 2716628 [0004]
- - US 5748157 [0008]