DE69809910T2 - AUZEIGESYSTEME - Google Patents

AUZEIGESYSTEME

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Abstract

A bicycle wheel (4) is supported by a fork (6) to which a magnet (12) is attached. Attached to one spoke (8) of the wheel (4) is an elongate array (10) comprising sixteen light emitting diodes extending radially of the wheel (4). A controller (16), mounted on the spoke (8) is connected to the array (10) by a cable (18). The controller includes a memory that stores a program for controlling the sequence in which the different LEDs of the array are to be energised. By selecting the timing and energisation of the different LEDs in accordance with a predetermined program, the observer will see an apparently stationary image on the wheel notwithstanding that it is rotating.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein visuelles Anzeigesystem.The present invention relates to a visual display system.

Die Räder von Fahrrädern sind oftmals mit Materialien dekorativ verziert, was dem Betrachter von der Ferne angenehm auffällt. Da sich jedoch das Rad bei unterschiedlichen Drehzahlgeschwindigkeiten dreht und dreht, kann die Farbgestaltung gewöhnlich nur undeutlich wahrgenommen werden.The wheels of bicycles are often decorated with materials that are pleasantly noticeable to the observer from a distance. However, since the wheel turns and turns at different speeds, the color design can usually only be perceived indistinctly.

Die Patentbeschreibung UK 2277189 veröffentlicht einen Lesekopf, der eine Anordnung von Leuchtdioden unterstützt, die so programmiert sind, damit sie in einer speziellen Sequenz zum Leuchten gebracht werden, um eine gewünschtes, scheinbar stationäres Bild anzuzeigen. Damit das Bild in einer bestimmten Richtung angezeigt werden kann, werden der Winkel des Lesekopfes und dessen Drehzahl in Bezug auf ein hängendes Gewicht oder eine Kreiselachse erfasst, die in ihrer Position unverändert bleiben, wenn sich der Lesekopf bewegt.Patent specification UK 2277189 discloses a reading head supporting an array of light emitting diodes programmed to light up in a specific sequence to display a desired, apparently stationary image. In order to display the image in a particular direction, the angle of the reading head and its rotational speed are sensed in relation to a hanging weight or gyro axis, which remain fixed in position as the reading head moves.

Die Patentbeschreibung UK 2272791 veröffentlicht eine Leuchtdiodenmatrix, die an ein Fahrradrad montiert werden kann, um eine scheinbar stationäre Information anzuzeigen.Patent specification UK 2272791 discloses a light-emitting diode matrix that can be mounted on a bicycle wheel to display apparently stationary information.

Diese beiden Vorrichtungen verlassen sich auf eine separate Komponente, die sich nicht mit dem Rad dreht, um die Winkellage und die Drehzahl des Rades bestimmen zu können.Both of these devices rely on a separate component that does not rotate with the wheel to determine the angular position and speed of the wheel.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Anzeigesystem für ein rotierendes Rad zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is to provide an improved display system for a rotating wheel.

Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Anzeigesystem für ein sich drehendes Rad bereitgestellt, das zur Rotation um eine Achse montiert ist, die sich in Richtung des Gravitationsfelds neigt, wobei das System eine sich in die Länge ziehende Anordnung von Licht emittierenden Vorrichtungen umfasst, die am Rad zu montieren sind und sich in eine radiale Richtung erstrecken; einen Kontroller, der am Rad zu montieren und an die Licht emittierenden Vorrichtungen anzuschließen ist, um die Erregung der Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Sequenz in Übereinstimmung mit einem im Kontroller gespeicherten Programm zu steuern; einen Beschleunigungsmesser, der am Rad mit Abstand von der Radachse zu montieren ist, um eine Ausgangsleistung bereitzustellen, welche die Drehzahl und die Winkellage des Rades anzeigt, sowie Steuermittel umfasst, die jedes Mal reagieren, wenn die Ausgangsleistung anzeigt, dass eine vorbestimmte Winkellage erreicht worden ist, um einen Erregungszyklus für die Licht emittierenden Vorrichtungen durch den Kontroller in den Augenblicken im Zyklus einzuleiten, die in Übereinstimmung mit dem im Speicher gespeicherten Programm festgelegt sind, wobei das Steuermittel die Geschwindigkeit der Erregung in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Rads variiert, um dadurch ein scheinbar stationäres Bild am Rad bereitzustellen, das dem gespeicherten Programm entspricht.According to the present invention there is provided a display system for a rotating wheel mounted for rotation about an axis which inclines in the direction of the gravitational field, the system comprising an elongated array of light emitting devices to be mounted on the wheel and extending in a radial direction; a controller to be mounted on the wheel and connected to the light emitting devices to control the excitation of the light emitting devices in a sequence in accordance with a program stored in the controller; an accelerometer to be mounted on the wheel spaced from the wheel axle for providing an output indicative of the speed and angular position of the wheel, and control means responsive each time the output indicates that a predetermined angular position has been reached to initiate a cycle of energization of the light emitting devices by the controller at moments in the cycle specified in accordance with the program stored in the memory, the control means varying the rate of energization in accordance with the speed of the wheel to thereby provide an apparently stationary image on the wheel corresponding to the stored program.

Ein Fahrrad mit einem visuellen Anzeigesystem, welches die vorliegende Erfindung repräsentiert, wird nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die zugehörigen Diagrammzeichnungen beschrieben, welche zeigen:A bicycle with a visual display system embodying the present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying diagrammatic drawings, in which:

Fig. 1 ist eine Perspektivenansicht des Fahrrads, welches die Handelsmarke als Werbung anzeigt;Fig. 1 is a perspective view of the bicycle which the trademark displays as an advertisement;

Fig. 2 ist eine Fragmentansicht des Vorderrads des Fahrrades, in welchem die Anzeige eingebaut ist; undFig. 2 is a fragmentary view of the front wheel of the bicycle in which the display is installed; and

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des Anzeigesystems in Verbindung mit einer Systemvorrichtung für die Neuprogrammierung des Anzeigesystems.Fig. 3 is a block diagram of the display system in conjunction with a system device for reprogramming the display system.

Fig. 1 zeigt ein Fahrrad mit einem Vorderrad 4, welches das Leuchtbild der eingetragenen Handelsmarke REEBOK trägt, welches dem stehenden Betrachter als auf dem Fahrrad stationär befestigt erscheint, obwohl sich das Rad 4 gerade dreht.Fig. 1 shows a bicycle with a front wheel 4, which bears the illuminated image of the registered trademark REEBOK, which appears to the standing observer as being fixed in a stationary manner on the bicycle, although the wheel 4 is rotating.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wird das Rad 4 durch eine Fahrradgabel 6 unterstützt. Auf einer Speiche 8 des Rades 4 ist eine längliche Anordnung befestigt, welche sechzehn Leuchtdioden (LED) aufweist, die sich in eine radiale Richtung des Rades 4 erstrecken. Ebenso ist auf der gleichen Speiche 8 ein Kontroller 16 montiert, der eine Batterie (nicht dargestellt) enthält, und der mittels eines Kabels 18 mit der Leuchtdioden-Anordnung angeschlossen ist. Das durch die Zusatzeinrichtungen verursachte Ungleichgewicht kann durch die Anwendung von Ausgleichgewichten (nicht dargestellt) korrigiert werden, die auf der genau gegenüberliegenden Seite des Rades diametral befestigt werden.As shown in Fig. 2, the wheel 4 is supported by a bicycle fork 6. On a spoke 8 of the wheel 4 is mounted an elongated assembly comprising sixteen light emitting diodes (LED) extending in a radial direction of the wheel 4. Also mounted on the same spoke 8 is a controller 16 containing a battery (not shown) and connected to the LED assembly by means of a cable 18. The imbalance caused by the additional devices can be corrected by the application of balancing weights (not shown) which are attached diametrically on the exact opposite side of the wheel.

Der Kontroller umfasst einen Speicher (nicht dargestellt), der ein Programm zur Steuerung der Sequenz speichert, in welcher die unterschiedlichen Leuchtdioden [LED] der Anordnung erregt werden sollen. Auf Grund der ausgewählten Bild-/Zeitfolge der Auslösungen und der unterschiedlichen LED-Erregung in Übereinstimmung mit einem voreingestellten Programm sieht der Betrachter ein scheinbar stationäres Bild auf dem Rad, ungeachtet dessen, dass es sich gerade dreht.The controller includes a memory (not shown) which stores a program for controlling the sequence in which the various light emitting diodes [LEDs] of the array are to be energized. Due to the selected image/time sequence of triggers and the various LED energization in accordance with a preset program, the viewer sees an apparently stationary image on the wheel, despite the fact that it is rotating.

Diese Wirkung wird erreicht, da bei den Leuchtblitzen von sehr kurzer Dauer die Reaktion des menschlichen Auges auf den Blitz längere Zeit anhält, nachdem der Blitz bereits beendet ist. Wenn demzufolge eine Serie von sehr kurzen Blitzen über eine kurze Zeitspanne auftritt, die weniger als 0,015 Sekunden andauert, erscheinen sämtliche Blitze dem Auge, als ob sie zur gleichen Zeit aufgetreten seien, und wenn die Blitze auf der Netzhaut voneinander beabstandet werden, da sich die Anordnung im Verhältnis zur Netzhaut bewegt hat, erhält das Auge ein Kombinationsleuchtmuster, welches kurze Zeit anhält, die sich an die Zeitspanne unmittelbar anschließt. Daher wird geschätzt werden, dass ein Programm entwickelt und im Speicher gespeichert werden kann, welches nahezu sämtliche, gewünschten Bilder für den Betrachter erzeugen kann. Das Bild kann die Form einer alphanumerischen Information oder die Form eines Werbeplakates annehmen.This effect is achieved because, with flashes of very short duration, the human eye's response to the flash continues for a long time after the flash has ended. Consequently, when a series of very short flashes occurs over a short period of time, lasting less than 0.015 seconds, all the flashes appear to the eye as if they had occurred at the same time, and when the flashes are spaced apart on the retina because the array has moved relative to the retina, the eye receives a combination pattern of light which lasts for a short time immediately following the period of time. It will therefore be appreciated that a program can be developed and stored in memory which can produce almost any desired image for the viewer. The image may take the form of alphanumeric information or the form of an advertising poster.

Damit die Sichtanzeige in einer speziellen Winkellage auf dem Rad starten kann, und um ein Abweichen auf Grund der Veränderung der Radgeschwindigkeit zu verhindern, muss die Rotation des Rades ermittelt werden. Ein Beschleunigungsmesser 14 wird auf dem Rad an einem Punkt montiert, der von der Radachse radial beabstandet ist. Sobald sich das Rad dreht, erhält der Beschleunigungsmesser in die Richtung des Gravitationsfeldes eine Steuerungskomponente, und dies wiederum veranlasst den Beschleunigungsmesser, eine sinusförmige, elektrische Ausgangsleistung zu generieren, welche die Drehzahl und die Winkellage des Rads anzeigt, mit denen sich das Rad gerade dreht. Diese Ausgangsleistung kann dann vom Kontroller verwendet werden, um die LEDs bei einer beliebig gewünschten Radlageneinstellung zum Leuchten zu bringen, sobald sich das Rad dreht. Steuermittel (nicht dargestellt) im Kontroller 16 reagieren auf die Ausgangsleistung, um die Ausgabe aus dem Speicher in der gleichen Winkellage der Speiche 8 während eines jeden vollständigen Rotationszyklus der Speiche einzuleiten.In order for the visual indicator to start at a particular angular position on the wheel, and to prevent drift due to changes in wheel speed, the rotation of the wheel must be detected. An accelerometer 14 is mounted on the wheel at a point radially spaced from the wheel axis. As the wheel rotates, the accelerometer receives a control component in the direction of the gravitational field, and this in turn causes the accelerometer to generate a sinusoidal electrical output indicative of the speed and angular position of the wheel at which the wheel is currently rotating. This output can then be used by the controller to illuminate the LEDs at any desired wheel position setting as the wheel rotates. Control means (not shown) in the controller 16 are responsive to the output to control the output from the Storage in the same angular position of the spoke 8 during each complete rotation cycle of the spoke.

Daher ist die Startposition des Bildes immer in der gleichen Position. Das Steuermittel bestimmt auch die Drehzahl des Rades und inhibiert die Ausgabe aus dem Speicher solange, bis die Drehzahl des Rades 35 R. P. M. erreicht. Nachdem dieser Punkt erreicht worden ist, steuert das Steuermittel die Anzeigegeschwindigkeit aus dem Speicher an die Anordnung direkt im Verhältnis zur augenblicklichen, durch das Steuermittel bestimmten Folgefrequenz- Geschwindigkeit.Therefore, the starting position of the image is always in the same position. The control means also determines the speed of the wheel and inhibits the output from the memory until the speed of the wheel reaches 35 R.P.M. After this point has been reached, the control means controls the display speed from the memory to the device directly in proportion to the instantaneous repetition rate determined by the control means.

Das Blockdiagramm in Fig. 3 zeigt, wie der Speicher des Kontrollers 16 programmiert werden kann. Wie dargestellt ist, wird ein gewünschtes Bild mit Hilfe eines IBM-kompatiblen Computers 20 entwickelt und als eine 200 · 16 Bildelementmatrix konfiguriert. Die Matrix wird in ein Programmiergerät 22 herunter geladen, welches den Steuerdatenstrom in einen Prozessor kompatiblen Prozessdatenstrom umwandelt. Der Prozessor lädt das Programm umgehend für die Matrix in den Speicher des Kontrollers.The block diagram in Fig. 3 shows how the memory of the controller 16 can be programmed. As shown, a desired image is developed using an IBM compatible computer 20 and configured as a 200 x 16 pixel matrix. The matrix is downloaded into a programmer 22 which converts the control data stream into a processor compatible process data stream. The processor immediately loads the program for the matrix into the memory of the controller.

Es wird Zustimmung finden, dass anstelle einer Batterie eine Energieleistung in den Kontroller von einem Rotationsteil des Fahrrades unter Verwendung eines induktiven Systems induziert werden kann. Als Alternative kann die Energieleistung von einer Quelle geliefert werden, die am Fahrradrahmen an das Rad durch eine Schleifringanordnung montiert wird.It will be appreciated that instead of a battery, power may be induced into the controller from a rotating part of the bicycle using an inductive system. Alternatively, the power may be supplied from a source mounted on the bicycle frame to the wheel through a slip ring arrangement.

Wenn auch das Anzeigesystem in Zusammenhang mit einem Fahrradrad beschrieben worden ist, wird sicherlich anerkannt werden, dass es auch an einem beliebigen, anderen rotierenden Element angewendet werden kann, wie beispielsweise auf einem Kraftfahrzeugrad (oder an Radkappen hierfür) oder auf einem Rummelplatzrad.Although the display system has been described in relation to a bicycle wheel, it will certainly be appreciated that it can also be applied to any other rotating element, such as a motor vehicle wheel (or hubcaps therefor) or a fairground wheel.

Der Kontroller 16 kann zwei Steckverbindungsteile umfassen: ein erstes Teil, das auf der Speiche montiert ist, und ein zweites Teil, das an das erste Teil angeschlossen wird, und das die Energieversorgung (Batterien) und den Speicher enthält. Ein Steckverbindungsteil kann für Sicherungsmaßnahmen und/oder zur Neuprogrammierung des Speichers abgenommen werden.The controller 16 may comprise two connector parts: a first part mounted on the spoke and a second part connected to the first part and containing the power supply (batteries) and the memory. One connector part may be removed for backup purposes and/or to reprogram the memory.

Obzwar lediglich eine längliche Anordnung von LED's offen gelegt worden ist, kann selbstverständlich eine beliebige Anzahl von Anordnungen in unterschiedlichen Radlagen- Einstellungen und Formen auf dem Rad montiert werden, um damit eine komplexe Anzeigendarstellung nach Wunsch auszubilden.Although only an elongated arrangement of LEDs has been disclosed, any number of arrangements in different wheel position settings and shapes can of course be mounted on the wheel in order to form a complex display as desired.

Claims (1)

1. Anzeigesystem für ein Rotationsrad (4), das zur Rotation um eine Achse montiert ist, die sich in Richtung des Gravitationsfelds neigt, wobei das System eine sich in die Länge ziehende Anordnung Licht emittierender Vorrichtungen (10), die am Rad (4) zu montieren sind und sich in einer radialen Richtung erstrecken, einen Kontroller (16), der am Rad (4) zu montieren und an die Licht emittierenden Vorrichtungen (10) anzuschließen ist, um die Erregung der Licht emittierenden Vorrichtungen in einer Sequenz in Übereinstimmung mit einem im Kontroller (16) gespeicherten Programm zu steuern, einen Beschleunigungsmesser (14), der am Rad mit Abstand von der Radachse zu montieren ist, um eine Ausgangsleistung bereitzustellen, die die Drehzahl und Winkellage des Rads anzeigt, und Steuermittel umfasst, die jedes Mal reagieren, wenn die besagte Ausgangsleistung anzeigt, dass eine vorbestimmte Winkellage erreicht worden ist, um einen Erregungszyklus für die Licht emittierenden Vorrichtungen (10) durch den Kontroller in Augenblicken im Zyklus einzuleiten, die in Übereinstimmung mit dem im Speicher gespeicherten Programm bestimmt sind, wobei das Steuermittel die Geschwindigkeit der Erregung in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Rads (4) variiert, um dadurch ein scheinbar stationäres Bild am Rad (4) bereitzustellen, das dem gespeicherten Programm entspricht.1. An indication system for a rotary wheel (4) mounted for rotation about an axis that inclines in the direction of the gravitational field, the system comprising an elongated array of light emitting devices (10) to be mounted on the wheel (4) and extending in a radial direction, a controller (16) to be mounted on the wheel (4) and connected to the light emitting devices (10) to control the excitation of the light emitting devices in a sequence in accordance with a program stored in the controller (16), an accelerometer (14) to be mounted on the wheel spaced from the wheel axis to provide an output indicative of the rotational speed and angular position of the wheel, and control means responsive each time said output indicates that a predetermined angular position has been reached to initiate an excitation cycle for the light emitting devices (10) by the Controller at moments in the cycle determined in accordance with the program stored in the memory, the control means varying the rate of excitation in accordance with the speed of rotation of the wheel (4) to thereby provide an apparently stationary image on the wheel (4) corresponding to the stored program. 2. Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher programmierbar ist, um Daten zu speichern, die verschiedene Bilder repräsentieren.2. A display system according to claim 1, characterized in that the memory is programmable to store data representing different images. 3. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden Vorrichtungen Leuchtdioden umfassen.3. System according to claim 1 or claim 2, characterized in that the light-emitting devices comprise light-emitting diodes. 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel den Betrieb des Kontrollers (16) inhibiert, bis es feststellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Rads (4) eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat. Beschleunigungsmesser (14) und das Steuermittel alle an einer gemeinsamen Speiche des Rads (4) montiert sind.4. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control means inhibits the operation of the controller (16) until it detects that the rotational speed of the wheel (4) has reached a predetermined speed. Accelerometer (14) and the control means are all mounted on a common spoke of the wheel (4). 6. System nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel zwei Teile umfasst, ein erstes Teil, das am Rotationsrad montiert ist und ein zweites Teil, das den Speicher enthält, wobei das zweite Teil vom ersten Teil trennbar und zum erneuten Programmieren an einen Computer anschließbar ist.6. A system according to any preceding claim, characterized in that the control means comprises two parts, a first part mounted on the rotary wheel and a second part containing the memory, the second part being separable from the first part and connectable to a computer for reprogramming. 7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil eine Energiequelle für das System enthält.7. System according to claim 6, characterized in that the second part contains a power source for the system.
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