ES2959209T3

ES2959209T3 - Display systems

Info

Publication number: ES2959209T3
Application number: ES16724097T
Authority: ES
Inventors: Guy Margetson; Michael Andrew Beadman; Ben James Crundwell; Willem Paul Beeker
Original assignee: Lightz Ltd
Current assignee: Lightz Ltd
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2024-02-21
Anticipated expiration: 2036-05-11
Also published as: EP3341929B1; EP3341929C0; WO2016181134A1; GB201507979D0; EP3341929A1

Abstract

Describimos un método para visualizar información en la rueda de un vehículo, comprendiendo el método: montar tiras primera y segunda de elementos emisores de luz en la rueda de manera que queden sustancialmente a lo largo de los radios primero y segundo de la rueda; en el que dichos elementos emisores de luz están dispuestos a lo largo de cada una de dichas tiras y definen líneas radiales de píxeles; y en el que las posiciones radiales de los elementos emisores de luz de dicha primera tira están entrelazadas en una dirección radial con respecto a las posiciones de los elementos emisores de luz de dicha segunda tira; y accionar dichas primera y segunda tiras de elementos emisores de luz para visualizar una imagen, en donde dicha imagen está representada por líneas radiales de píxeles en posiciones angulares sucesivas; y en el que dicha conducción comprende: accionar dicha primera tira de elementos emisores de luz con un primer subconjunto de píxeles de una primera línea radial de dicha imagen en una primera dicha posición angular en la imagen cuando dicha primera tira de elementos emisores de luz está en una referencia angular posición; accionar dicha segunda tira de elementos emisores de luz con un segundo subconjunto de píxeles de dicha primera línea radial de dicha imagen en dicha primera posición angular en la imagen cuando dicha segunda tira está en o adyacente a dicha posición angular de referencia, en donde dichos primer y segundo subconjuntos de los píxeles comprenden píxeles entrelazados de dicha primera línea radial de dicha imagen. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)We describe a method for displaying information on the wheel of a vehicle, the method comprising: mounting first and second strips of light-emitting elements on the wheel so that they lie substantially along the first and second spokes of the wheel; wherein said light emitting elements are arranged along each of said strips and define radial lines of pixels; and wherein the radial positions of the light-emitting elements of said first strip are interlocked in a radial direction with respect to the positions of the light-emitting elements of said second strip; and actuating said first and second strips of light-emitting elements to display an image, wherein said image is represented by radial lines of pixels in successive angular positions; and wherein said driving comprises: actuating said first strip of light-emitting elements with a first subset of pixels of a first radial line of said image at a first said angular position in the image when said first strip of light-emitting elements is in an angular reference position; actuating said second strip of light-emitting elements with a second subset of pixels of said first radial line of said image at said first angular position in the image when said second strip is at or adjacent to said reference angular position, wherein said first and second subsets of the pixels comprise interlaced pixels of said first radial line of said image. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Sistemas de visualización Display systems

Campo de la invenciónfield of invention

La presente invención se refiere a métodos y a aparatos para visualizar electrónicamente información en la rueda de un vehículo. The present invention relates to methods and apparatus for electronically displaying information on the wheel of a vehicle.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Los antecedentes de la técnica anterior relacionados con sistemas de visualización visual se pueden encontrar en los documentos WO98/59333 y WO97/25703. Prior art background related to visual display systems can be found in WO98/59333 and WO97/25703.

Generalmente, es deseable proporcionar una imagen visualizada que sea brillante y tenga buena resolución. Generally, it is desirable to provide a displayed image that is bright and has good resolution.

Sumario de la invenciónSummary of the invention

Por lo tanto, de acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un método para visualizar información en la rueda de un vehículo, tal y como se adjunta en la reivindicación 1. Therefore, according to a first aspect of the invention, a method for displaying information on the wheel of a vehicle is provided, as set forth in claim 1.

En las realizaciones del método, se crea una visualización algo similar a una visualización de televisión entrelazada, definiendo líneas de visualización entrelazadas (más propiamente "anillos") usando elementos emisores de luz entrelazados en dos (o más) tiras de elementos emisores de luz. De este modo, los subconjuntos de píxeles visualizados están entrelazados correspondientemente con los elementos emisores de luz de dichas tiras primera y segunda de elementos emisores de luz. In embodiments of the method, a display somewhat similar to an interlaced television display is created by defining interlaced display lines (more properly "rings") using light-emitting elements interwoven into two (or more) strips of light-emitting elements. In this way, the displayed pixel subsets are correspondingly interlaced with the light-emitting elements of said first and second strips of light-emitting elements.

En algunas realizaciones preferidas, se emplean dos tiras con entrelazado doble, pero, en principio, se podrían emplear tres o más tiras con tres o más entrelazados. En términos generales, las n tiras se controlan con 1/n de los píxeles de la visualización cuando se encuentran en la posición de referencia, que puede ser, por ejemplo, un punto muerto superior (PMS) del sistema cuando está montado en la rueda. En las realizaciones, el número de filas puede adaptarse al vehículo, más particularmente, a una velocidad habitual del vehículo. Por ejemplo, para un vehículo que se mueve relativamente lento, como un taxi urbano, puede resultar ventajoso emplear tres, cuatro, cinco o más tiras de elementos emisores de luz, para reducir el parpadeo cuando la velocidad de la rueda no es suficiente para proporcionar persistencia de la visión. In some preferred embodiments, two double-interlaced strips are used, but, in principle, three or more strips with three or more interlaces could be used. Generally speaking, the n strips are controlled by 1/n of the display pixels when they are in the reference position, which can be, for example, a top dead center (TDC) of the system when mounted on the wheel . In embodiments, the number of rows may be adapted to the vehicle, more particularly, to a typical speed of the vehicle. For example, for a vehicle that moves relatively slowly, such as a city taxi, it may be advantageous to employ three, four, five or more strips of light-emitting elements to reduce flickering when the wheel speed is not sufficient to provide persistence of vision.

En principio, no es necesario que las tiras de elementos emisores de luz se encuentren a lo largo de los radios de la rueda; por ejemplo, pueden colocarse dos tiras, una a cada lado de un radio. Sin embargo, si las tiras no se encuentran a lo largo de los radios, esto tiende a manchar la visualización resultante. In principle, it is not necessary for the strips of light-emitting elements to be located along the spokes of the wheel; For example, two strips can be placed, one on each side of a spoke. However, if the strips do not lie along the spokes, this tends to smear the resulting display.

En las realizaciones preferidas, los elementos emisores de luz están dispuestos de manera sustancialmente regular a lo largo de cada tira. Potencialmente, sin embargo, se puede emplear una mayor densidad numérica de elementos en radios más grandes para compensar la disminución efectiva del brillo al aumentar el radio. En algunas realizaciones preferidas, los elementos emisores de luz comprenden elementos emisores de luz de color; por ejemplo, cada elemento puede comprender tres LED (diodos emisores de luz) de diferentes colores, opcionalmente con difusor compartido. Preferiblemente, se emplean LED de alto brillo, por ejemplo, mayor que 1000 mcd. In preferred embodiments, the light-emitting elements are arranged substantially regularly along each strip. Potentially, however, a higher number density of elements at larger radii can be employed to compensate for the effective decrease in brightness with increasing radius. In some preferred embodiments, the light-emitting elements comprise colored light-emitting elements; For example, each element can comprise three LEDs (light emitting diodes) of different colors, optionally with a shared diffuser. Preferably, high brightness LEDs are used, for example, greater than 1000 mcd.

Es preferible, aunque no es esencial, que la imagen visualizada sea sustancialmente no giratoria. La imagen en sí puede ser estática o animada. En las realizaciones preferidas, por lo tanto, se detecta una posición de rotación de la rueda y las tiras de elementos emisores de luz se accionan sincrónicamente con la rotación de la rueda, de modo que aparezcan para visualizar una imagen sustancialmente no giratoria. El experto apreciará que se pueden emplear muchas técnicas diferentes para detectar la rotación de la rueda, incluidas, por ejemplo, un acelerómetro o, en realizaciones preferidas, un sensor magnético, como un sensor de efecto Hall, detectando un imán detrás del rueda. It is preferable, although not essential, that the displayed image be substantially non-rotating. The image itself can be static or animated. In preferred embodiments, therefore, a rotation position of the wheel is detected and the strips of light-emitting elements are actuated synchronously with the rotation of the wheel, so that a substantially non-rotating image appears for display. The skilled person will appreciate that many different techniques can be employed to detect wheel rotation, including, for example, an accelerometer or, in preferred embodiments, a magnetic sensor, such as a Hall effect sensor, detecting a magnet behind the wheel.

Como se ha mencionado anteriormente, en las realizaciones, cada tira de elementos emisores de luz se activa con datos de imagen apropiados cuando esa tira está en una posición angular de referencia o la pasa, como el punto muerto superior de la rueda. Los datos de imagen apropiados se determinan fácilmente si la imagen se representa en coordenadas polares (donde las filas y columnas de una imagen cartesiana se traducen en "anillos" y "radios" en un sistema de coordenadas polares). As mentioned above, in embodiments, each strip of light-emitting elements is activated with appropriate image data when that strip is at or passes a reference angular position, such as the top dead center of the wheel. The appropriate image data is easily determined if the image is represented in polar coordinates (where the rows and columns of a Cartesian image are translated into "rings" and "spokes" in a polar coordinate system).

En las realizaciones del sistema, la tiras primera y segunda de elementos emisores de luz están separadas por un ángulo incluido. Entonces, se puede considerar que cada línea radial de la imagen comprende unos subconjuntos primero y segundo entrelazados de píxeles de la imagen (o más subconjuntos con mayor entrelazado). De este modo, en las realizaciones, la segunda tira de elementos emisores de luz se activa con un primer subconjunto de píxeles de una segunda línea radial de la imagen cuando la primera tira de elementos emisores de luz está en la posición angular de referencia o es adyacente a la misma. La segunda línea radial de la imagen está desplazada angularmente (en coordenadas polares) de la primera línea radial de la imagen por el ángulo incluido entre las tiras de elementos emisores de luz. Preferiblemente (de antemano) la primera tira de elementos emisores de luz se acciona con el segundo subconjunto de píxeles de la segunda línea radial de la imagen cuando la primera tira de elementos emisores de luz está en una posición definida por la posición angular de referencia desplazada por el ángulo incluido o es adyacente a la misma. El experto apreciará que este enfoque puede extenderse a tres o más tiras de elementos emisores de luz. In embodiments of the system, the first and second strips of light-emitting elements are separated by an included angle. Each radial line in the image can then be considered to comprise a first and second interlaced subsets of image pixels (or more more interlaced subsets). Thus, in embodiments, the second strip of light-emitting elements is activated with a first subset of pixels of a second radial line of the image when the first strip of light-emitting elements is at the reference angular position or is adjacent to it. The second radial image line is angularly offset (in polar coordinates) from the first radial image line by the angle included between the strips of light-emitting elements. Preferably (in advance) the first strip of light-emitting elements is actuated with the second subset of pixels of the second radial line of the image when the first strip of light-emitting elements is in a position defined by the offset reference angular position by the included angle or is adjacent to it. The skilled person will appreciate that this approach can be extended to three or more strips of light emitting elements.

En algunas realizaciones de la técnica, la tiras primera y segunda de elementos emisores de luz se accionan simultáneamente, en particular, cuando la primera tira de elementos emisores de luz está en la posición angular de referencia. En otros enfoques, el accionamiento es escalonado o desplazado, de modo que las tiras primera y segunda de elementos emisores de luz tengan una superposición reducida o ninguna superposición (en el tiempo), para suavizar el consumo actual y, en particular, para reducir el consumo máximo de corriente. Esto es potencialmente ventajoso cuando se emplean LED de alto brillo y alta corriente. In some embodiments of the art, the first and second strips of light-emitting elements are actuated simultaneously, in particular, when the first strip of light-emitting elements is in the reference angular position. In other approaches, the drive is staggered or offset, so that the first and second strips of light-emitting elements have reduced overlap or no overlap (in time), to smooth the current consumption and, in particular, to reduce the maximum current consumption. This is potentially advantageous when high-brightness, high-current LEDs are employed.

Como apreciará un experto en la materia, las realizaciones de la técnica multiplican efectivamente la resolución de la pantalla por un factor de n, dondenes el número de anillos de píxeles entrelazados y también facilitan la obtención de una visualización más brillante. En las realizaciones, la imagen representada por la pantalla puede tener un número de píxeles radiales (similares a píxeles en columnas de la pantalla) definidos por el número total de píxeles en las tiras de elementos emisores de luz. Por ejemplo, la imagen puede tener una resolución de 160 píxeles radiales si se emplean dos tiras de 80 píxeles. Sin embargo, en las realizaciones, se pueden emplear tiras adicionales de elementos emisores de luz para duplicar eficazmente la información ya visualizada, por ejemplo, para aumentar el brillo o reducir el parpadeo a bajas velocidades. De este modo, por ejemplo, se podría emplear una tercera y/o cuarta tira de elementos emisores de luz para visualizar otras "columnas" de la imagen en diferentes posiciones angulares, pero con píxeles en las mismas posiciones radiales como, aproximadamente, las tiras primera y segunda. El número de "columnas" (la resolución en una fila o "anillo") puede definirse por la rapidez con la que los elementos emisores de luz "parpadean" o cambian sus datos a medida que gira el dispositivo; este número puede ser relativamente alto, por ejemplo, más de 1000 píxeles, como 1080 o 1920 píxeles (equivalente a la televisión de alta definición). As one skilled in the art will appreciate, embodiments of the art effectively multiply the resolution of the display by a factor of n, where is the number of interlocking pixel rings, and also facilitate obtaining a brighter display. In embodiments, the image represented by the display may have a number of radial pixels (similar to pixels in columns of the display) defined by the total number of pixels in the strips of light-emitting elements. For example, the image may have a resolution of 160 radial pixels if two strips of 80 pixels are used. However, in embodiments, additional strips of light-emitting elements may be employed to effectively duplicate information already displayed, for example, to increase brightness or reduce flickering at low speeds. Thus, for example, a third and/or fourth strip of light-emitting elements could be used to display other "columns" of the image in different angular positions, but with pixels in the same radial positions as, approximately, the strips. first and second. The number of "columns" (the resolution in a row or "ring") can be defined by how quickly the light-emitting elements "flash" or change their data as you rotate the device; This number can be relatively high, for example more than 1000 pixels, such as 1080 or 1920 pixels (equivalent to high-definition television).

La imagen se divide efectivamente en dos (o más) fotogramas entrelazados. En algunas realizaciones, uno o más controladores odriversdel sistema pueden generar automáticamente los datos entrelazados para controlar estas tiras de elementos emisores de luz. En otras realizaciones, se pueden proporcionar al sistema dos marcos de imágenes separados, cada uno con una resolución de 1/n. En este último caso, las dos imágenes están preferiblemente desplazadas angularmente entre sí por el ángulo incluido entre las tiras de elementos emisores de luz (expresado en términos de número de píxeles). Esto simplifica el accionamiento simultáneo o escalonado de las dos tiras de elementos emisores de luz. The image is effectively divided into two (or more) interlaced frames. In some embodiments, one or more system controllers or drivers may automatically generate interleaved data to control these strips of light-emitting elements. In other embodiments, two separate image frames, each with a resolution of 1/n, may be provided to the system. In the latter case, the two images are preferably angularly offset from each other by the angle included between the strips of light-emitting elements (expressed in terms of number of pixels). This simplifies the simultaneous or staggered actuation of the two strips of light-emitting elements.

Como se usa en el presente documento, las referencias a "píxeles" se refieren a píxeles de una visualización de un solo color o a píxeles que comprenden dos, tres o más subpíxeles de color de una visualización multicolor. As used herein, references to "pixels" refer to pixels of a single-color display or to pixels comprising two, three, or more color subpixels of a multi-color display.

El experto apreciará que existen muchas aplicaciones de los sistemas que describimos. Una aplicación es proporcionar una visualización en dos o más ruedas de un vehículo de carreras, tal como un coche de carreras para visualizar información, publicidad y similares. Contrariamente a la intuición, las dos ruedas delanteras (o dos traseras) de un automóvil u otro vehículo giran en sentidos opuestos: es decir, una gira en el sentido horario mientras que la otra gira en el sentido antihorario. Cuando sea deseable mostrar una imagen con la quiralidad correcta (reflexión especular), por ejemplo, cuando incluya texto, una solución es proporcionar versiones del sistema para diestros y zurdos para montarlas en las ruedas correspondientes. En otras realizaciones, sin embargo, el sistema puede detectar automáticamente una sensación de rotación de la rueda para determinar cómo se muestra la imagen, es decir, si las "columnas" (radios) de la imagen se leen en el sentido horario o en el sentido antihorario. El experto apreciará que se pueden emplear muchas técnicas para detectar un sentido de rotación de una rueda que incluyen, por ejemplo, el acelerómetro o sensor magnético mencionado anteriormente. The expert will appreciate that there are many applications of the systems we describe. One application is to provide a display on two or more wheels of a racing vehicle, such as a racing car for displaying information, advertising and the like. Counterintuitively, the two front (or two rear) wheels of a car or other vehicle spin in opposite directions: that is, one spins clockwise while the other spins counterclockwise. Where it is desirable to display an image with the correct chirality (specular reflection), for example when including text, one solution is to provide left- and right-handed versions of the system to mount on the corresponding wheels. In other embodiments, however, the system may automatically detect a sense of wheel rotation to determine how the image is displayed, that is, whether the "columns" (spokes) of the image are read clockwise or counterclockwise. counter-clock wise. The skilled person will appreciate that many techniques can be used to detect a direction of rotation of a wheel including, for example, the accelerometer or magnetic sensor mentioned above.

A medida que giran las tiras de elementos emisores de luz, se apreciará que las que están al final de un radio se desplazan más que las que están hacia el centro de la rueda. Esto crea una variación de brillo efectiva que depende de la distancia radial desde el cubo de la rueda, variando (reduciéndose) el brillo con el cuadrado de la distancia radial. Si bien no es esencial, es preferible mejorar el aspecto de la visualización compensando esta variación de brillo total o parcialmente. Esto se puede hacer, por ejemplo, cambiando los valores digitales proporcionados a losdriverspara los elementos emisores de luz. As the strips of light-emitting elements rotate, you will notice that those at the end of a spoke move more than those toward the center of the wheel. This creates an effective gloss variation that depends on the radial distance from the wheel hub, with the gloss varying (reducing) with the square of the radial distance. Although not essential, it is preferable to improve the appearance of the display by compensating for this brightness variation fully or partially. This can be done, for example, by changing the digital values provided to the drivers for the light-emitting elements.

En las realizaciones del sistema, puede ser preferible proporcionar dos modos de funcionamiento para controlar el brillo de un elemento emisor de luz. En situaciones de baja emisión de luz (por ejemplo, en algún nivel inferior al 50 % de la potencia total), puede ser preferible emplear modulación de ancho de pulso. Esto se debe a que la respuesta del LED puede ser no lineal a niveles bajos de accionamiento y el PWM puede alcanzar niveles oscuros precisos (salida baja), con buena linealidad y alto contraste. Sin embargo, con salidas de luz más altas (por ejemplo, algunas salidas de luz superiores al 50 % de la salida total), el uso de PWM puede provocar la aparición de rayas radiales en la visualización. Esto se debe a que, con un brillo alto, hay una proporción de tiempo en la que el LED está encendido mientras la tira recorre su trayectoria, y otra proporción de tiempo en la que el LED está apagado. Dado que estos períodos pueden alinearse, el resultado pueden ser tiras radiales oscuras. Por lo tanto, puede ser preferible controlar el brillo de un elemento emisor de luz con un brillo relativamente mayor controlando una corriente o tensión de excitación del elemento emisor de luz en lugar de emplear control PWM. In embodiments of the system, it may be preferable to provide two modes of operation for controlling the brightness of a light-emitting element. In low light output situations (for example, somewhere below 50% of full power), it may be preferable to employ pulse width modulation. This is because the LED response can be non-linear at low drive levels and the PWM can achieve accurate dark levels (low output), with good linearity and high contrast. However, at higher light outputs (for example, some light outputs greater than 50% of total output), using PWM may cause radial streaking to appear on the display. This is because, at high brightness, there is a proportion of time that the LED is on as the strip travels its path, and another proportion of time that the LED is off. Since these periods can align, the result can be dark radial stripes. Therefore, it may be preferable to control the brightness of a light-emitting element with relatively higher brightness by controlling a driving current or voltage of the light-emitting element rather than employing PWM control.

El experto apreciará que, en las realizaciones, los datos de imagen se pueden entregar en una forma apropiada (preferiblemente en coordenadas polares), a un dispositivo de visualización para su fijación a la rueda de un vehículo. En las realizaciones, sin embargo, el sistema puede incluirsoftware,por ejemplo, para ejecutarse en un sistema informático de propósito general, para generar datos para la imagen. The skilled person will appreciate that, in embodiments, the image data may be delivered in an appropriate form (preferably in polar coordinates), to a display device for attachment to the wheel of a vehicle. In embodiments, however, the system may include software, for example, to run on a general purpose computer system, to generate data for the image.

Los datos de imagen para el sistema se pueden generar mapeando datos de imagen de entrada cartesiana en datos de imagen de coordenadas polares. En las realizaciones, los píxeles de la imagen de entrada (en coordenadas cartesianas) son más pequeños, es decir, tienen un área más pequeña, que los píxeles de visualización visualizados por las tiras de elementos emisores de luz en la rueda giratoria. De este modo, un procedimiento de mapeo preferido comprende un mosaico de una región de la imagen con píxeles de visualización tal como se muestran mediante las tiras giratorias de elementos emisores de luz (es decir, los píxeles de visualización entrelazados). Luego se obtiene un valor para cada píxel de visualización a partir de uno o más píxeles de la imagen cartesiana que cubre parcial o totalmente. En las realizaciones, se puede seleccionar un valor de brillo o color para un píxel de visualización en función de un promedio de los píxeles de la imagen cartesiana que cubre, preferiblemente un promedio ponderado que depende de una proporción de un píxel de imagen cartesiana cubierto. Image data for the system can be generated by mapping Cartesian input image data to polar coordinate image data. In embodiments, the input image pixels (in Cartesian coordinates) are smaller, that is, have a smaller area, than the display pixels displayed by the strips of light-emitting elements on the rotating wheel. Thus, a preferred mapping method comprises a mosaic of an image region with display pixels as displayed by rotating strips of light-emitting elements (i.e., interlaced display pixels). A value for each display pixel is then obtained from one or more pixels of the Cartesian image that it partially or completely covers. In embodiments, a brightness or color value may be selected for a display pixel based on an average of the Cartesian image pixels it covers, preferably a weighted average depending on a proportion of a Cartesian image pixel covered.

En un aspecto relacionado, la invención proporciona un dispositivo para visualizar una información en la rueda de un vehículo, tal y como se adjunta en la reivindicación 8. In a related aspect, the invention provides a device for displaying information on the wheel of a vehicle, as attached in claim 8.

En principio, los datos para accionar las tiras de elementos emisores de luz pueden transmitirse sobre la marcha al dispositivo a través de un enlace cableado o inalámbrico, pero, en las realizaciones preferidas, los datos para visualizar una imagen usando las tiras de elementos emisores de luz se almacenan en la memoria local. Preferiblemente, cuando el dispositivo incluye un controlador para controlar la iluminación de los elementos emisores de luz de la tiras primera y segunda de acuerdo con los datos de imagen almacenados. En las realizaciones preferidas, los datos de la imagen se almacenan en coordenadas polares para simplificar este proceso. En algunas realizaciones preferidas, como se ha descrito anteriormente, el dispositivo incluye un sensor para detectar una posición de rotación de la rueda, de modo que los elementos emisores de luz puedan accionarse sincrónicamente con la rotación de la rueda, para visualizar una imagen sustancialmente no giratoria. Preferiblemente, el sensor también detecta si la rueda está girando en el sentido horario o en el sentido antihorario, y controla la visualización de la imagen en consecuencia, de modo que la imagen se muestre con la misma quiralidad de reflexión especular en cualquier dirección en la que gire la rueda. In principle, the data for driving the light-emitting element strips can be transmitted on the fly to the device via a wired or wireless link, but, in preferred embodiments, the data for displaying an image using the light-emitting element strips light are stored in local memory. Preferably, where the device includes a controller for controlling the illumination of the light emitting elements of the first and second strips according to the stored image data. In preferred embodiments, the image data is stored in polar coordinates to simplify this process. In some preferred embodiments, as described above, the device includes a sensor for detecting a rotation position of the wheel, so that the light emitting elements can be actuated synchronously with the rotation of the wheel, to display a substantially non-existent image. rotating. Preferably, the sensor also detects whether the wheel is rotating clockwise or counterclockwise, and controls the display of the image accordingly, so that the image is displayed with the same specular reflection chirality in any direction in the direction. let the wheel turn.

En las realizaciones preferidas, el dispositivo incluyedriverspara los elementos emisores de luz. Como se ha descrito anteriormente, en las realizaciones preferidas, losdriverspueden operar en dos modos, un primero modo de PWM en el que el brillo de un elemento emisor de luz se controla principalmente mediante un pulso con modulación, y un segundo modo de control de corriente/tensión en el que el brillo de un elemento emisor de luz se controla principalmente mediante el nivel de un controlador de corriente y/o tensión para el elemento. Las realizaciones preferidas también proporcionan compensación de brillo basada en la distancia radial descrita anteriormente. De este modo, el controlador, o undriver, una combinación de los dos, pueden accionar elementos a una distancia radial mayor con más brillo que aquellos más cercanos al centro de la rueda. In preferred embodiments, the device includes drivers for the light emitting elements. As described above, in preferred embodiments, the drivers can operate in two modes, a first PWM mode in which the brightness of a light-emitting element is controlled primarily by a pulse with modulation, and a second current control mode. /voltage in which the brightness of a light-emitting element is controlled primarily by the level of a current and/or voltage driver for the element. Preferred embodiments also provide brightness compensation based on the radial distance described above. In this way, the controller, or undriver, a combination of the two, can drive elements at a greater radial distance with more brilliance than those closer to the center of the wheel.

Algunas realizaciones del dispositivo pueden funcionar con batería; este enfoque es adecuado, por ejemplo, para aplicaciones en deportes de motor. Otras realizaciones del dispositivo son capaces de acumular energía para accionar los elementos emisores de luz a partir de la rotación de las ruedas. De este modo, el dispositivo puede incluir un generador (o al menos la parte del rotor de un generador), preferiblemente en combinación con un acumulador de energía eléctrica, tal como una batería recargable. En las realizaciones, el generador puede comprender un conjunto de uno o más imanes montados en una parte del vehículo que es estacionaria con respecto a la rueda, por ejemplo, una región detrás de la rueda. Los imanes pueden ser permanentes o electroimanes. Esto proporciona un estátor para el generador. Luego se puede montar un segundo conjunto de una o más bobinas en el dispositivo para generar energía a partir de la rotación de la rueda. Some embodiments of the device may be battery operated; This approach is suitable, for example, for motorsport applications. Other embodiments of the device are capable of accumulating energy to drive the light-emitting elements from the rotation of the wheels. Thus, the device may include a generator (or at least the rotor portion of a generator), preferably in combination with an electrical energy accumulator, such as a rechargeable battery. In embodiments, the generator may comprise a set of one or more magnets mounted on a portion of the vehicle that is stationary with respect to the wheel, for example, a region behind the wheel. Magnets can be permanent or electromagnets. This provides a stator for the generator. A second set of one or more coils can then be mounted on the device to generate power from the rotation of the wheel.

En las realizaciones, particularmente las realizaciones diseñadas para su uso a baja velocidad, tales como conducción por la ciudad o similares, el soporte para el dispositivo puede comprender un embrague de rueda libre unidireccional tal como un embrague de patín. Esto permite que el dispositivo continúe girando cuando la rueda deja de girar, por ejemplo, en los semáforos. De esta forma, el dispositivo giratorio puede mostrar una imagen mientras un vehículo está sustancialmente parado, lo cual es potencialmente un tipo de visualización particularmente ventajoso para publicidad y similares. Cuando se emplea dicho enfoque, el dispositivo puede incluso incluir un motor para girar el dispositivo cuando la rueda está estacionaria. Un motor de este tipo puede funcionar con energía previamente obtenida de la rotación de la rueda mientras el vehículo estaba en movimiento. In embodiments, particularly embodiments designed for low speed use, such as city driving or the like, the holder for the device may comprise a unidirectional freewheel clutch such as a skid clutch. This allows the device to continue spinning when the wheel stops spinning, for example at traffic lights. In this way, the rotating device can display an image while a vehicle is substantially stationary, which is potentially a particularly advantageous type of display for advertising and the like. When such an approach is employed, the device may even include a motor to rotate the device when the wheel is stationary. Such an engine can run on energy previously obtained from the rotation of the wheel while the vehicle was moving.

El experto apreciará que estas técnicas no se limitan a su uso en el contexto de una visualización de imagen de alta resolución entrelazada y alto brillo del tipo descrito anteriormente. Además, estas técnicas pueden emplearse solo cuando el vehículo está sustancialmente estacionario en lugar de también cuando el vehículo está en movimiento. The skilled person will appreciate that these techniques are not limited to their use in the context of a high brightness, interlaced high resolution image display of the type described above. Furthermore, these techniques may be employed only when the vehicle is substantially stationary rather than also when the vehicle is in motion.

Por lo tanto, en un aspecto relacionado adicional, la invención proporciona un método para visualizar información en la rueda de un vehículo, comprendiendo el método: montar al menos una tira de elementos emisores de luz en un soporte configurado para fijarse a una rueda; fijar el soporte a la rueda, de modo que el soporte sea capaz de girar con la rueda y sea capaz de continuar girando cuando la rueda deje de girar; y accionar dicha al menos una tira de elementos emisores de luz mientras el soporte está girando y la rueda no está girando, sincrónicamente con la rotación del soporte, de modo que los elementos emisores de luz aparezcan para mostrar una imagen sustancialmente no giratoria mientras el soporte gira cuando el vehículo está estacionario. Therefore, in a further related aspect, the invention provides a method for displaying information on the wheel of a vehicle, the method comprising: mounting at least one strip of light emitting elements on a bracket configured to attach to a wheel; fixing the bracket to the wheel, so that the bracket is capable of rotating with the wheel and is capable of continuing to rotate when the wheel stops rotating; and actuating said at least one strip of light-emitting elements while the support is rotating and the wheel is not rotating, synchronously with the rotation of the support, so that the light-emitting elements appear to display a substantially non-rotating image while the support It rotates when the vehicle is stationary.

En algunas realizaciones preferidas, el dispositivo puede montarse o usarse como sustituto de un tapacubos de la rueda. El experto apreciará que las características y los aspectos del sistema descrito anteriormente se pueden incorporar en este aspecto adicional de la invención. In some preferred embodiments, the device may be mounted on or used as a substitute for a wheel hubcap. The skilled person will appreciate that the features and aspects of the system described above can be incorporated into this additional aspect of the invention.

La invención también proporciona un dispositivo para visualizar información sobre la rueda de un vehículo, comprendiendo el dispositivo: un soporte para fijar a la rueda del vehículo, comprendiendo el soporte un embrague de rueda libre unidireccional para permitir que el dispositivo gire cuando dicha rueda esté estacionaria; y llevar al menos una tira de elementos emisores de luz. The invention also provides a device for displaying information about the wheel of a vehicle, the device comprising: a bracket for attaching to the wheel of the vehicle, the bracket comprising a unidirectional freewheel clutch to allow the device to rotate when said wheel is stationary. ; and carry at least one strip of light-emitting elements.

La invención proporciona, además, un sistema de visualización que comprende: un dispositivo para fijar a una rueda de un vehículo; comprendiendo el dispositivo al menos una tira de píxeles de diodos emisores de luz (LED) que, cuando el dispositivo está fijado a dicha rueda se extiende en dirección radial; y en donde el dispositivo está configurado de modo que, cuando dicho vehículo está en movimiento, el dispositivo muestra una imagen formada por dicha tira de píxeles LED iluminándose en sincronismo con la rotación de la rueda; y de modo que, cuando dicho vehículo esté estacionario, el dispositivo gira para mostrar dicha imagen en sincronismo con la rotación del dispositivo, utilizando dicha tira de píxeles LED. The invention further provides a display system comprising: a device for attaching to a wheel of a vehicle; the device comprising at least one strip of light emitting diode (LED) pixels which, when the device is attached to said wheel extends in a radial direction; and wherein the device is configured so that, when said vehicle is in motion, the device displays an image formed by said strip of LED pixels illuminating in synchronism with the rotation of the wheel; and so that, when said vehicle is stationary, the device rotates to display said image in sync with the rotation of the device, using said LED pixel strip.

Convenientemente, en algunas realizaciones se combina una función de motor y generador del dispositivo. De este modo, el dispositivo puede estar provisto de un conjunto de bobinas de rotor para interactuar con un conjunto correspondiente de bobinas de estátor para generar energía cuando el vehículo está girando y para hacer que el dispositivo gire cuando el vehículo está estacionario. Opcionalmente, cuando el dispositivo está siendo accionado, las bobinas del estátor pueden generar un campo magnético para accionar las bobinas del rotor del dispositivo para que giren el dispositivo. De este modo, en las realizaciones, el dispositivo puede incluir parte de un motor de flujo axial opancake,otra parte del cual está unida a una parte estacionaria del vehículo, por ejemplo, a un soporte de cojinete de la rueda. Conveniently, in some embodiments a motor and generator function of the device is combined. Thus, the device may be provided with a set of rotor coils to interact with a corresponding set of stator coils to generate power when the vehicle is rotating and to cause the device to rotate when the vehicle is stationary. Optionally, when the device is being driven, the stator coils may generate a magnetic field to drive the rotor coils of the device to rotate the device. Thus, in embodiments, the device may include part of an opancake axial flux motor, another part of which is attached to a stationary part of the vehicle, for example, to a wheel bearing bracket.

Los documentos US2006/239018A1, GB2432707A, CN103578427A y WO2013/122602A1 proporcionan dispositivos de visualización similares. Similar display devices are provided by US2006/239018A1, GB2432707A, CN103578427A and WO2013/122602A1.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

A continuación, se describirán con más detalle estos y otros aspectos de la invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: These and other aspects of the invention will now be described in more detail, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

las figuras 1a a 1e muestran, respectivamente, unas vistas frontal y lateral de un dispositivo de visualización de acuerdo con la presente invención, unas vistas ampliadas primera y segunda de los elementos emisores de luz del dispositivo, y una ilustración esquemática del dispositivo acoplado a la rueda del vehículo: Figures 1a to 1e show, respectively, front and side views of a display device according to the present invention, first and second enlarged views of the light-emitting elements of the device, and a schematic illustration of the device coupled to the vehicle wheel:

la figura 2 muestra un diagrama de bloques del dispositivo de la figura 1; Figure 2 shows a block diagram of the device of Figure 1;

las figuras 3a y 3b muestran una representación esquemática de datos de imágenes para su visualización utilizando el dispositivo de la figura 1, y un diagrama de flujo para la visualización de los datos de imágenes; las figuras 4a y 4b muestran, respectivamente, un diagrama de flujo de un procedimiento de visualización de píxeles y una ilustración esquemática de píxeles visualizados con modulación de ancho de pulso; Figures 3a and 3b show a schematic representation of image data for display using the device of Figure 1, and a flow chart for display of the image data; Figures 4a and 4b show, respectively, a flowchart of a pixel display procedure and a schematic illustration of pixels displayed with pulse width modulation;

la figura 5 ilustra un método para convertir datos de imágenes cartesianas en datos de imágenes de coordenadas polares para su uso en realizaciones de la invención; y Figure 5 illustrates a method for converting Cartesian image data to polar coordinate image data for use in embodiments of the invention; and

la figura 6 muestra una vista esquemática de una sección transversal a través de un conjunto de rueda de vehículo que incluye un dispositivo de visualización configurado para girar cuando la rueda del vehículo está estacionaria. Figure 6 shows a schematic view of a cross section through a vehicle wheel assembly that includes a display device configured to rotate when the vehicle wheel is stationary.

Descripción detallada de las realizaciones preferentesDetailed description of preferred embodiments

Con referencia a las figuras 1a y 1b, estas muestran unas vistas frontal y lateral respectivamente de una realización de un dispositivo de visualización 100 para visualizar información sobre la rueda de un vehículo, de acuerdo con la presente invención. En el ejemplo ilustrado, el dispositivo se fabrica en una placa de circuito impreso 102, provista de una serie de orificios de montaje para su fijación a la rueda de un vehículo. El experto apreciará, sin embargo, que hay muchas maneras de fijar el dispositivo de la figura 1 a una rueda. Dependiendo de la aplicación, puede proporcionarse una carcasa para el dispositivo, pero no es necesario hacerlo. Por motivos de simplicidad, los detalles de los componentes electrónicos no se muestran en las figuras 1a y 1b, sino que se describen más adelante con referencia a la figura 2. Referring to Figures 1a and 1b, these show front and side views respectively of an embodiment of a display device 100 for displaying information about the wheel of a vehicle, in accordance with the present invention. In the illustrated example, the device is manufactured on a printed circuit board 102, provided with a series of mounting holes for attachment to the wheel of a vehicle. The skilled person will appreciate, however, that there are many ways to attach the device of Figure 1 to a wheel. Depending on the application, a case may be provided for the device, but it is not necessary. For simplicity, the details of the electronic components are not shown in Figures 1a and 1b, but are described below with reference to Figure 2.

El dispositivo comprende unas tiras primera y segunda 110, 112 de elementos emisores de luz, en las realizaciones preferidas, diodos emisores de luz (LED) relativamente grandes y de alto brillo, por ejemplo, LED de 3 mm y 2500 mcd. En una realización, cada tira tiene aproximadamente 80-100<l>E<d>, pero se apreciará que este número puede variar. De forma similar, aunque se muestran dos tiras, opcionalmente se pueden emplear más. The device comprises first and second strips 110, 112 of light-emitting elements, in preferred embodiments, relatively large, high-brightness light-emitting diodes (LEDs), for example, 3 mm 2500 mcd LEDs. In one embodiment, each strip has approximately 80-100<l>E<d>, but it will be appreciated that this number may vary. Similarly, although two strips are shown, more can optionally be used.

Como se muestra en la ampliación de la figura 1c, los LED 114 de la primera tira están desplazados radialmente con respecto a las ubicaciones de los LED 116 de la segunda tira. En el ejemplo ilustrado, el desplazamiento es de medio píxel (ya que hay dos tiras) para que los centros de los LED queden entrelazados. La figura 1d muestra una ampliación de un solo LED que puede comprender, en las realizaciones, LED rojos, verdes y azules (R, G, B) bajo un difusor común 118. As shown in the enlargement of Figure 1c, the LEDs 114 of the first strip are offset radially with respect to the locations of the LEDs 116 of the second strip. In the illustrated example, the offset is half a pixel (since there are two strips) so that the centers of the LEDs are interlocked. Figure 1d shows an enlargement of a single LED which may comprise, in embodiments, red, green and blue LEDs (R, G, B) under a common diffuser 118.

La figura 1e muestra el dispositivo montado en la rueda 150 de un vehículo. Como puede verse, preferiblemente el dispositivo no se extiende hasta el cubo central 152, porque esto introduce dificultades al mapear una imagen en la rueda giratoria. Como se puede ver en la sección transversal de la figura 1b, en las realizaciones, un sensor magnético (Hall) 122 está montado en una proyección 120 que se extiende detrás del dispositivo hacia el interior del conjunto de rueda. Este interactúa con un imán montado en el conjunto de la rueda, por ejemplo, en una posición de punto muerto superior (PMS) (Figura 1e). De esta forma, el dispositivo se puede sincronizar con la velocidad de rotación y la posición de la rueda. Figure 1e shows the device mounted on the wheel 150 of a vehicle. As can be seen, preferably the device does not extend to the central hub 152, because this introduces difficulties when mapping an image to the rotating wheel. As can be seen in the cross section of Figure 1b, in embodiments, a magnetic sensor (Hall) 122 is mounted on a projection 120 that extends behind the device towards the interior of the wheel assembly. This interacts with a magnet mounted on the wheel assembly, for example, in a top dead center (TDC) position (Figure 1e). In this way, the device can be synchronized with the rotation speed and position of the wheel.

La figura 2 muestra un diagrama de bloques de la electrónica para el dispositivo de la figura 1, para controlar el dispositivo para proporcionar una visualización entrelazada sincrónica con la rotación de la rueda. De este modo, en las realizaciones, el dispositivo está controlado por un controlador 200, que puede comprenderhardwarededicado, como una matriz de puertas, un microcontrolador o una combinación de ambos. El controlador está acoplado a un conjunto dedrivers202, 204, uno para cada tira de LED 110, 112. En las realizaciones, se proporciona undriverpara cada color RGB. El controlador está acoplado a la memoria de imágenes 206 que almacena una o más imágenes para su visualización, preferiblemente en coordenadas polares y con una resolución adaptada al número de filas (anillos) y columnas (radios) implementadas por el dispositivo. Figure 2 shows a block diagram of the electronics for the device of Figure 1, for controlling the device to provide an interlaced display synchronous with the rotation of the wheel. Thus, in embodiments, the device is controlled by a controller 200, which may comprise dedicated hardware, such as a gate array, a microcontroller, or a combination of both. The controller is coupled to a set of drivers 202, 204, one for each LED strip 110, 112. In embodiments, one driver is provided for each RGB color. The controller is coupled to image memory 206 which stores one or more images for display, preferably in polar coordinates and with a resolution adapted to the number of rows (rings) and columns (radios) implemented by the device.

El número total de filas (anillos) está definido por el número total de LED en las tiras 110, 112; el número de "columnas" está definido efectivamente por el número de "destellos" que realizan los LED en una rotación de la rueda. Se apreciará que es relativamente sencillo cambiar este último parámetro; en una realización ilustrativa, el dispositivo puede tener 1500 "columnas". En algunas realizaciones preferidas, el controlador 200 lee los datos de la imagen y controla las tiras de LED 110, 112 de manera entrelazada, como se describe más adelante. Como alternativa, sin embargo, la memoria de imágenes 206 puede almacenar efectivamente un par de imágenes separadas, cada una a media resolución, para su visualización entrelazada. The total number of rows (rings) is defined by the total number of LEDs in the strips 110, 112; The number of "columns" is effectively defined by the number of "flashes" the LEDs make in one rotation of the wheel. It will be appreciated that it is relatively simple to change this last parameter; In an illustrative embodiment, the device may have 1500 "columns." In some preferred embodiments, the controller 200 reads the image data and controls the LED strips 110, 112 in an interleaved manner, as described below. Alternatively, however, the image memory 206 can effectively store a pair of separate images, each at half resolution, for interlaced display.

Preferiblemente, pero no esencialmente, el dispositivo incluye comunicaciones RF 208, como un enlace RF Bluetooth™ o WiMax™. Esto se puede utilizar para descargar imágenes para su visualización en el dispositivo, opcionalmente para enviar comandos al dispositivo, por ejemplo, de encendido/apagado y, potencialmente, para capturar datos del dispositivo, por ejemplo, en relación con la rotación de las ruedas del vehículo. Preferably, but not essentially, the device includes RF communications 208, such as a Bluetooth™ or WiMax™ RF link. This can be used to download images for display on the device, optionally to send commands to the device, for example on/off, and potentially to capture data from the device, for example in relation to the rotation of the wheels of the device. vehicle.

El dispositivo incluye un módulo 210 de detección y temporización (reloj). En algunas realizaciones preferidas, esto proporciona un pulso por revolución, que indica cuando el dispositivo está en el punto muerto superior (PMS) de la rueda. The device includes a sensing and timing (clock) module 210. In some preferred embodiments, this provides one pulse per revolution, which indicates when the device is at the top dead center (TDC) of the wheel.

En las realizaciones, el dispositivo se alimenta mediante una batería (recargable) 212. Dependiendo del brillo de la pantalla, se puede obtener una duración de batería de aproximadamente una hora, lo cual es suficiente para el uso en deportes de motor. En otras realizaciones, el dispositivo incluye una unidad de fuente de energía 214 acoplada a un sistema de recuperación de energía 216, para acumular energía de la rotación de la rueda. En una realización sencilla, esto se puede lograr proporcionando una bobina en el dispositivo que, junto con un imán en una parte estacionaria del conjunto de rueda, actúa como generador. In embodiments, the device is powered by a (rechargeable) battery 212. Depending on the brightness of the screen, a battery life of approximately one hour can be obtained, which is sufficient for motorsport use. In other embodiments, the device includes a power source unit 214 coupled to an energy recovery system 216, to accumulate energy from wheel rotation. In a simple embodiment, this can be achieved by providing a coil in the device which, together with a magnet in a stationary part of the wheel assembly, acts as a generator.

Con referencia a la figura 3a, se muestran columnas de una imagen mostrada "sin envolver", es decir, que muestran posiciones angulares 00, 01, 02 y así sucesivamente en las que se accionan las tiras de LED. Para cualquier velocidad de rotación particular de la rueda, los ángulos 0 pueden etiquetarse con tiempos de visualización de columnas equivalentes. Volviendo a la Figura 1a, el ángulo entre las tiras de LED 110, 112 se identifica como O, donde O mide el ángulo entre las tiras de LED en términos del número de columnas de la imagen mostrada. Referring to Figure 3a, columns of an "unwrapped" displayed image are shown, i.e. showing angular positions 00, 01, 02 and so on at which the LED strips are driven. For any particular wheel rotation speed, the 0 angles can be labeled with equivalent column display times. Returning to Figure 1a, the angle between the LED strips 110, 112 is identified as O, where O measures the angle between the LED strips in terms of the number of columns of the displayed image.

La figura 3b muestra un diagrama de flujo de un procedimiento para accionar las tiras de LED. De este modo, en la etapa S300, el procedimiento (o controlador 200) lee los datos para la tiraiy, en la etapa S302, activa una primera tira de LED 110 con los datos de cada dos filas (anillo) en esta columna de la imagen. Al mismo tiempo, el procedimiento también lee los datos de la tirai+ O de la memoria de imágenes (etapa S304) y acciona la segunda tira de LED 112 con datos para cada dos filas (anillo) en esta columna. Los datos generados en la etapa S306 se entrelazan con los datos generados en la etapa S302, es decir, si, aproximadamente, una tira de LED se activa con píxeles pares de la imagen, la otra se maneja con píxeles impares de la imagen. Puesto que, en las realizaciones, los LED en las dos tiras están desplazados medio píxel entre sí, lo que crea efectivamente una visualización entrelazada con el doble de resolución que se puede lograr con una sola tira de LED. Figure 3b shows a flow chart of a procedure for driving the LED strips. Thus, in step S300, the method (or controller 200) reads the data for the strip and, in step S302, activates a first LED strip 110 with the data of every two rows (ring) in this column of the image. At the same time, the method also reads the data from the stripi+ O of the image memory (step S304) and drives the second LED strip 112 with data for every two rows (ring) in this column. The data generated in step S306 is interleaved with the data generated in step S302, that is, if approximately one LED strip is driven by even pixels of the image, the other is driven by odd pixels of the image. Since, in embodiments, the LEDs in the two strips are offset by half a pixel from each other, effectively creating an interlaced display with twice the resolution that can be achieved with a single LED strip.

después de accionar las dos tiras de LED, el procedimiento espera un píxel angular (S308), es decir, que la rueda gire lo suficiente como para que las tiras de LED se alineen con las siguientes columnas respectivas de datos para su visualización. Luego, el procedimiento se repite. After driving the two LED strips, the method waits for an angular pixel (S308), that is, for the wheel to rotate enough for the LED strips to align with the next respective columns of data for display. Then the procedure is repeated.

Se apreciará que, como se ha descrito más arriba, O es un número entero. Más particularmente, O representa el número de "columnas" de la imagen a través de las cuales debe girar el dispositivo para que la posición originalmente ocupada por la tira 110 sea ocupada por la tira 112 (o viceversa). It will be appreciated that, as described above, O is an integer. More particularly, O represents the number of image "columns" through which the device must rotate so that the position originally occupied by strip 110 is occupied by strip 112 (or vice versa).

El orden de lectura de las columnas de datos para su visualización puede depender del sentido de rotación de la rueda que, opcionalmente, puede determinarse mediante un sensor. Por ejemplo, con referencia a la figura 3a, si los ángulos sucesivos 0 etiquetan tiempos sucesivos, entonces, al moverse hacia la derecha, se mueve en sentido antihorario a través de la imagen mostrada para una rueda que gira en el sentido horario. Las ruedas en lados opuestos de un automóvil giran, respectivamente, en sentido horario y antihorario y la dirección de rotación se puede detectar empleando un par de sensores magnéticos (Hall) en la disposición de la figura 1b. The order in which the data columns are read for display may depend on the direction of rotation of the wheel, which may optionally be determined by a sensor. For example, with reference to Figure 3a, if successive angles 0 label successive times, then moving clockwise moves counterclockwise across the image shown for a wheel rotating clockwise. The wheels on opposite sides of a car rotate, respectively, clockwise and counterclockwise and the direction of rotation can be detected using a pair of magnetic sensors (Hall) in the arrangement of Figure 1b.

Como se describe con referencia a la figura 3b, las dos tiras de LED se iluminan al mismo tiempo, pero, en un enfoque alternativo, la iluminación de estas tiras de LED puede compensarse (por ejemplo, desplazarse medio píxel angular entre sí) para suavizar el consumo de corriente. As described with reference to Figure 3b, the two LED strips are illuminated at the same time, but, in an alternative approach, the illumination of these LED strips can be compensated (for example, shifted by half an angular pixel relative to each other) to soften current consumption.

Con referencia a la figura 4a, esta muestra un ejemplo de un procedimiento implementado por el controlador 200 de la figura 2 para convertir datos de imágenes en color de la memoria de imágenes 206 en datos para su visualización en las tiras de LED 110, 112. En realizaciones preferidas se utilizan valores de color RGB, pero se apreciará que se pueden emplear otras representaciones de espacio de color. Referring to Figure 4a, this shows an example of a procedure implemented by the controller 200 of Figure 2 to convert color image data from the image memory 206 into data for display on the LED strips 110, 112. In preferred embodiments RGB color values are used, but it will be appreciated that other color space representations can be used.

De este modo, en la etapa S402 el controlador lee los datos del valor de píxel RGB objetivo y, en la etapa S404, realiza una corrección de brillo para la posición radial del píxel LED objetivo. Esto puede comprender, por ejemplo, escalar por el cuadrado de la posición radial del píxel (distancia al centro de la rueda). Preferiblemente, el procedimiento también realiza una corrección gamma (S406) para mejorar la apariencia de la imagen mostrada. Luego, el controlador emite, por ejemplo, 24 bits de datos por píxel, 8 bits para cada color (corregido); esto proporciona un gran intervalo dinámico, lo cual es útil. Thus, in step S402 the controller reads the target RGB pixel value data and, in step S404, performs a brightness correction for the radial position of the target LED pixel. This may involve, for example, scaling by the square of the pixel's radial position (distance to the center of the wheel). Preferably, the method also performs gamma correction (S406) to improve the appearance of the displayed image. The driver then outputs, for example, 24 bits of data per pixel, 8 bits for each color (corrected); this provides a large dynamic range, which is useful.

Los datos de color corregidos se proporcionan a losdrivers202, 204 que controlan el píxel LED relevante con control PWM o control de corriente (o potencialmente ambos). La figura 4b ilustra una parte de una imagen mostrada en la que los LED se controlan usando modulación de ancho de pulso: los LED están encendidos 402 durante una proporción de la extensión angular total de un píxel y apagados 404 durante la proporción restante de la extensión angular. Como se ilustra en la figura 4b, esto puede resultar en rayas radiales, pero estas no son fáciles de ver cuando la región 402 tiene poco brillo. Por lo tanto, preferiblemente, se usa modulación de ancho de pulso para niveles bajos de brillo del LED porque esto puede proporcionar una buena linealidad (la excitación de corriente tiende a ser no lineal en niveles bajos). Preferiblemente, sin embargo, el control de accionamiento de corriente se emplea a altos niveles de brillo para evitar la aparición de tiras oscuras de las regiones 404. The corrected color data is provided to drivers 202, 204 which control the relevant LED pixel with PWM control or current control (or potentially both). Figure 4b illustrates a portion of a shown image in which the LEDs are controlled using pulse width modulation: the LEDs are on 402 for a proportion of the total angular extent of a pixel and off 404 for the remaining proportion of the extent. angular. As illustrated in Figure 4b, this can result in radial streaks, but these are not easy to see when region 402 is of low brightness. Therefore, preferably, pulse width modulation is used for low LED brightness levels because this can provide good linearity (current drive tends to be non-linear at low levels). Preferably, however, the current drive control is employed at high brightness levels to avoid the appearance of dark stripes from regions 404.

Con referencia ahora a la figura 5, esto muestra cómo una imagen 500 con píxeles 502 cuadrados o rectangulares, definidos en coordenadas cartesianas, se puede convertir a datos de píxeles para una imagen 550, que es sustancialmente circular y está definida por tiras giratorias de LED. Describiremos una técnica para dicho mapeo, pero el experto apreciará que también se pueden emplear otras. Referring now to Figure 5, this shows how an image 500 with square or rectangular pixels 502, defined in Cartesian coordinates, can be converted to pixel data for an image 550, which is substantially circular and is defined by rotating LED strips. . We will describe one technique for such mapping, but the expert will appreciate that others can also be used.

Por lo tanto, la región 550 está cubierta por píxeles 552 de una forma proporcionada por la rotación del dispositivo 100. En este procedimiento ilustrativo, se supone que los píxeles 552 esencialmente no se superponen, y que estos forman en mosaico la imagen 550 con una resolución de la pantalla entrelazada. Esto es así, aunque las filas entrelazadas (anillos) de la pantalla en la práctica se superpondrán (figura 1c), se asume que no se superponen al convertir a datos de imagen para su visualización. Therefore, the region 550 is covered by pixels 552 in a manner provided by the rotation of the device 100. In this illustrative method, it is assumed that the pixels 552 are essentially non-overlapping, and that they tile the image 550 with a Interlaced display resolution. This is so, although the interlaced rows (rings) of the display will in practice overlap (Figure 1c), it is assumed that they do not overlap when converting to image data for display.

Como se muestra en la figura 5, los píxeles están definidos por las posiciones angulares de la"columnas"de la visualización en ángulos 00, 01 y así sucesivamente (para mayor claridad, solo se ilustran dos de esos ángulos). As shown in Figure 5, pixels are defined by the angular positions of the display "columns" at angles 00, 01, and so on (for clarity, only two of those angles are illustrated).

Para cada píxel radial (polar) se determina con qué píxeles cartesianos se cruza, dando como resultado un conjunto de píxeles cartesianos. De este modo, por ejemplo, el píxel polar 552a intersecta los píxeles cartesianos 502a-h. Luego, un brillo, o en realizaciones preferidas, un color, se selecciona para el píxel polar en función de los datos de los píxeles cartesianos que intersecta. Esto puede hacerse, por ejemplo, tomando un promedio, más preferiblemente un promedio ponderado de los valores del conjunto de píxeles cartesianos que intersecta. De este modo, con referencia al ejemplo anterior, el píxel 552a apenas se intersecta con los píxeles 502e, f, g, h, por lo que reciben una ponderación baja. En las realizaciones, el procedimiento pasa por cada uno de los píxeles polares, determinando el valor para cada píxel de esta manera para generar datos de imagen para su almacenamiento en la memoria 206 y visualización. Para una imagen en color, los tres canales de color (RGB) pueden tratarse esencialmente de forma independiente. For each radial (polar) pixel it is determined which Cartesian pixels it intersects, resulting in a set of Cartesian pixels. Thus, for example, polar pixel 552a intersects Cartesian pixels 502a-h. Then, a brightness, or in preferred embodiments, a color, is selected for the polar pixel based on data from the Cartesian pixels it intersects. This can be done, for example, by taking an average, more preferably a weighted average of the values of the set of Cartesian pixels that it intersects. Thus, referring to the previous example, pixel 552a barely intersects pixels 502e, f, g, h, so they receive a low weight. In embodiments, the procedure passes through each of the polar pixels, determining the value for each pixel in this way to generate image data for storage in memory 206 and display. For a color image, the three color channels (RGB) can be treated essentially independently.

Preferiblemente, el procedimiento descrito con referencia a la figura 5 se realiza fuera de línea y los datos de imagen para su visualización se cargan en la memoria de imágenes 206 en forma de coordenadas polares, adaptadas al número de filas (anillos) y columnas (radios) de la visualización LED giratoria entrelazada. En principio, sin embargo, esta conversión o mapeo puede realizarse mediante el controlador 200. Se pueden almacenar múltiples imágenes de este tipo en la memoria 206 y seleccionarlas, por ejemplo, mediante el enlace RF 208. Preferably, the procedure described with reference to Figure 5 is performed offline and the image data for display is loaded into the image memory 206 in the form of polar coordinates, adapted to the number of rows (rings) and columns (radii). ) of the interlocking rotating LED display. In principle, however, this conversion or mapping can be performed by the controller 200. Multiple such images can be stored in the memory 206 and selected, for example, by the RF link 208.

La figura 6 muestra una versión de un dispositivo de visualización montado en rueda 600 que gira con la rueda del vehículo, pero que continúa girando cuando la rueda deja de girar y que, en las realizaciones, puede accionarse para girar bajo estas condiciones. La figura 6 muestra el dispositivo 600 montado en un conjunto de rueda 650, mostrado en una sección transversal simplificada. Figure 6 shows a version of a wheel-mounted display device 600 that rotates with the vehicle wheel, but continues to rotate when the wheel stops rotating and that, in embodiments, can be actuated to rotate under these conditions. Figure 6 shows the device 600 mounted on a wheel assembly 650, shown in a simplified cross section.

Por lo tanto, el conjunto de rueda comprende un eje 652 montado en un cojinete de rueda 654 y que soporta una placa 656 que monta una rueda 658 con un neumático 660. El dispositivo 600 está montado en una parte giratoria 662 de la rueda (que puede comprender un tapacubos) a través de un embrague de rueda libre unidireccional 664, en las realizaciones, un embrague de patín. Como se ilustra en la sección transversal, las realizaciones del dispositivo 600 pueden ser generalmente circulares en lugar del tipo generalmente longitudinal ilustrado en la figura 1. Therefore, the wheel assembly comprises an axle 652 mounted in a wheel bearing 654 and supporting a plate 656 that mounts a wheel 658 with a tire 660. The device 600 is mounted on a rotating part 662 of the wheel (which may comprise a hubcap) through a one-way freewheel clutch 664, in embodiments, a skid clutch. As illustrated in the cross section, embodiments of device 600 may be generally circular rather than the generally longitudinal type illustrated in Figure 1.

El embrague de patín 664 acciona el dispositivo 600 para que gire con la rueda, pero, cuando la rueda frena o deja de girar, el dispositivo 600 puede continuar girando sustancialmente libremente. El dispositivo 600 incluye preferiblemente un sensor, tal como un sensor magnético, para identificar una posición angular de referencia del dispositivo con respecto a la rueda 658, y lleva una o más tiras de LED para visualizar una imagen, preferiblemente una imagen sustancialmente no giratoria, a medida que el dispositivo gira. Por motivos de simplicidad, en la figura 6 no se muestran una o más tiras de LED. El sensor (magnético) puede ser del tipo descrito anteriormente o puede estar integrado con el motor/generador que se describe a continuación. The slipper clutch 664 drives the device 600 to rotate with the wheel, but, when the wheel brakes or stops rotating, the device 600 can continue to rotate substantially freely. The device 600 preferably includes a sensor, such as a magnetic sensor, to identify a reference angular position of the device with respect to the wheel 658, and carries one or more LED strips to display an image, preferably a substantially non-rotating image, as the device rotates. For simplicity, one or more LED strips are not shown in Figure 6. The (magnetic) sensor may be of the type described above or may be integrated with the motor/generator described below.

En las realizaciones de la disposición de la figura 6, es preferible emplear dos o más tiras de LED para proporcionar mayor brillo y resolución, pero esto no es esencial. No obstante, en algunas realizaciones preferidas de la disposición de la figura 6, el dispositivo puede aplicarse a vehículos de movimiento lento, por ejemplo, en el tráfico urbano. En dichas aplicaciones, puede resultar útil tener más de dos tiras de LED, para ayudar a dar la apariencia de una visualización que no parpadea sustancialmente incluso cuando el dispositivo gira relativamente lento. Se apreciará, además, que el uso de dos o más tiras de LED en dicha disposición no requiere necesariamente que los datos visualizados en las tiras estén entrelazados. Con referencia nuevamente a la figura 3, se apreciará que se pueden iluminar múltiples tiras simultáneamente usando el procedimiento descrito con referencia a la figura 3, manejando cada tira de LED con todos los datos para una "columna" de la visualización en lugar de manejándola con datos entrelazados. En el contexto de la figura 3, el procedimiento de la figura 3b luego lee los datos para la tira /+O, la tira /+2O, la tira Z+3O, etc., y controla cada tira de LED con datos para todos los píxeles de la columna de imagen relevante (radio). En otras realizaciones más, se puede emplear un enfoque híbrido en el que se utilizan múltiples tiras de LED, pero en el que solo algunas están entrelazadas. In embodiments of the arrangement of Figure 6, it is preferable to employ two or more LED strips to provide greater brightness and resolution, but this is not essential. However, in some preferred embodiments of the arrangement of Figure 6, the device can be applied to slow moving vehicles, for example, in urban traffic. In such applications, it may be useful to have more than two LED strips, to help give the appearance of a substantially flicker-free display even when the device rotates relatively slowly. It will further be appreciated that the use of two or more LED strips in such an arrangement does not necessarily require that the data displayed on the strips be intertwined. Referring again to Figure 3, it will be appreciated that multiple strips can be illuminated simultaneously using the procedure described with reference to Figure 3, driving each LED strip with all the data for one "column" of the display rather than driving it with intertwined data. In the context of Figure 3, the procedure of Figure 3b then reads the data for strip /+O, strip /+2O, strip Z+3O, etc., and controls each LED strip with data for all the pixels of the relevant image column (radius). In still other embodiments, a hybrid approach may be employed in which multiple LED strips are used, but in which only some are intertwined.

Con referencia de nuevo a la figura 6, las realizaciones del dispositivo 600 pueden incluir un conjunto de una o más bobinas 602 para interactuar con un conjunto de uno o más imanes 604 en una porción del conjunto de rueda que está estacionaria con respecto a la rueda giratoria. Los imanes 604 pueden ser magnéticos permanentes o electroimanes. De esta manera, las bobinas 602 pueden formar parte del rotor de un generador para generar energía para el dispositivo 600, comprendiendo las bobinas 604 el estátor del generador. La energía de las bobinas 602 puede almacenarse temporalmente en el dispositivo 600, por ejemplo, en una batería o supercondensador. Cuando la rueda frena o se detiene, las bobinas 602 pueden accionarse de modo que el dispositivo 600 se convierta entonces en el rotor de un motor, cuyo estátor está definido por imanes 604. De esta forma, se puede visualizar o mantener una imagen cuando el vehículo está estacionario. Referring again to Figure 6, embodiments of the device 600 may include a set of one or more coils 602 for interacting with a set of one or more magnets 604 on a portion of the wheel assembly that is stationary with respect to the wheel. rotating. The magnets 604 may be permanent magnetic or electromagnets. In this way, the coils 602 can form part of the rotor of a generator to generate power for the device 600, the coils 604 comprising the stator of the generator. The energy from the coils 602 may be temporarily stored in the device 600, for example, in a battery or supercapacitor. When the wheel brakes or stops, the coils 602 can be driven so that the device 600 then becomes the rotor of a motor, the stator of which is defined by magnets 604. In this way, an image can be displayed or maintained when the vehicle is stationary.

Independientemente de los detalles de implementación descritos anteriormente, potencialmente, en un sistema de visualización de este tipo general, una imagen puede visualizarse selectivamente solo cuando el vehículo está por debajo de un umbral de velocidad o sustancialmente estacionario, por ejemplo, por razones de seguridad. Regardless of the implementation details described above, potentially, in such a general display system, an image may be selectively displayed only when the vehicle is below a speed threshold or substantially stationary, for example, for safety reasons.

En una variante de la implementación descrita anteriormente, cuando el vehículo va lento o está parado, el dispositivo 600 puede hacerse girar accionando las bobinas 604 para actuar sobre las bobinas (imanes) 602, por ejemplo, accionando las bobinas 604 con un campo magnético giratorio para accionar el dispositivo giratorio 600. In a variant of the implementation described above, when the vehicle is slow or stationary, the device 600 can be rotated by driving the coils 604 to act on the coils (magnets) 602, for example, by driving the coils 604 with a rotating magnetic field. to drive the rotating device 600.

Sin duda, al experto se le ocurrirán muchas otras alternativas eficaces. Se entenderá que la invención no se limita a las realizaciones descritas y abarca modificaciones evidentes para los expertos en la técnica que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. No doubt, the expert will come up with many other effective alternatives. It will be understood that the invention is not limited to the described embodiments and encompasses modifications apparent to those skilled in the art that are within the scope of the appended claims.

Claims

1. A method for displaying information on the wheel (150) of a vehicle, the method comprising:

mounting a display device (100) on the wheel (150), wherein the display device (100) comprises a printed circuit board (102) having a portion on which first and second strips (110, 112) of light-emitting elements, so that the first and second strips (110, 112) of light-emitting elements are located substantially along the first and second spokes of the wheel, and on each side of a third spoke of the wheel, wherein said first and second spokes of said wheel are separated by an included angle and, when the display device is mounted on the wheel, the portion of the printed circuit board (102) on which the strips are mounted first and second extend along said third radius; and

wherein said light emitting elements are arranged along each of said strips and define radial lines of pixels; and

wherein the radial positions of the light emitting elements of said first strip are interlocked in a radial direction with respect to the positions of the light emitting elements of said second strip; and actuating said first and second strips (110, 112) of light emitting elements to display an image, wherein said image is represented by radial lines of pixels in successive angular positions; and where said drive comprises:

actuating said first strip (110) of light-emitting elements with a first subset of pixels of a first radial line of said image in said first angular position in the image when said first strip (110) of light-emitting elements is in a position reference angle;

actuating said second strip (112) of light-emitting elements with a second subset of pixels of said first radial line of said image at said first angular position in the image when said second strip (112) is at said reference angular position or is adjacent thereto, wherein said first and second pixel subsets comprise interlaced pixels of said first radial line of said image;

and wherein said actuation further comprises actuating said second strip (112) of light-emitting elements with a first subset of pixels of a second radial line of said image when said first strip (110) of light-emitting elements is in said reference angular position or is adjacent thereto, and wherein in said representation of said image said second radial line of said image is angularly offset from said first radial line of said image by said included angle.

2. A method according to claim 1, further comprising detecting a rotation position of said wheel (150), and wherein said actuation comprises actuating said strips (110, 112) of light emitting elements synchronously with the rotation of the wheel, so that they appear to display a substantially non-rotating image.

3. A method according to claim 2, wherein said first subset of pixels of said second radial line of said image is interlaced with a second subset of pixels of said second radial line of said image, and wherein said drive further comprises, actuating said first strip (110) of light-emitting elements with said second subset of pixels of said second radial line of said image when said first strip (110) of light-emitting elements is in a position displaced from said reference angular position by said angle included or is adjacent to it.

4. A method according to claim 1 or 3, comprising actuating said first and second strips (110, 112) of light-emitting elements simultaneously when said first strip (110) of light-emitting elements is in said reference angular position.

5. A method according to claim 1 or 3, comprising driving said first and second strips (110, 112) of light-emitting elements in a staggered or offset manner, so that said second strip (112) of light-emitting elements is actuate at a different time for said first strip (110) of light-emitting elements when said first strip of light-emitting elements is in said reference angular position, so that said second strip of light-emitting elements is actuated while said first strip of light-emitting elements is adjacent to said reference angular position.

6. A method according to any preceding claim, further comprising storing image frame data for said image in polar coordinates, and wherein a radial dimension of said image frame data comprises data for a number of radial pixels that is an integer multiple of a number of light-emitting pixels of said strip.

7. A method according to any of the preceding claims, further comprising automatically detecting a direction of rotation of said wheel (150) to automatically determine a specular reflection chirality of said displayed image.

8. A device (100) for displaying information on the wheel (150) of a vehicle, the device (100) comprising:

a support for fixing to the wheel (150) of a vehicle, the support comprising

a printed circuit board (102) having a portion on which first and second strips (110, 112) of light-emitting elements are mounted, so that, when the device (100) is fixed to the wheel (150 ), said first and second strips (110, 112) are located along respective first and second spokes of the wheel, and on each side of a third spoke of the wheel (150), to define radial lines of pixels, in wherein said first and second spokes of said wheel are separated by an included angle, and the portion of the printed circuit board (102) on which the first and second strips (110, 112) are mounted extends along said third radius wherein the radial positions of the light-emitting elements of said first strip (110) are interlocked in a radial direction with respect to the positions of the light-emitting elements of said second strip (112);

a controller (200) coupled to a memory that stores image data to display an image represented by radial lines of pixels in successive angular positions, wherein said controller (200) is configured to drive said first strip (110) of emitting elements of light with a first subset of pixels of a first radial line of said image in said first angular position when said first strip (110) of light-emitting elements is in a reference angular position, and to drive said second strip (112) of light emitting elements with a second subset of pixels of said first radial line of said image in said first angular position when said second strip (112) is in said reference angular position or is adjacent thereto, wherein said subsets of pixels first and second comprise interlaced pixels of said first radial line of said image;

and wherein said controller (200) is further configured to drive said second strip (112) of light-emitting elements with a first subset of pixels of a second radial line of said image when said first strip (110) of emitting elements of light is in said first angular position or is adjacent thereto, and wherein said second radial line of said image is angularly displaced from said first radial line of said image by said included angle.

9. A device (100) according to claim 8, further comprising a sensor configured to detect a rotation position of said wheel (150), and wherein said actuation comprises actuating said strips (110, 112) of emitting elements of light synchronously with the rotation of the wheel, so that they appear to display a substantially non-rotating image.

10. A device (100) according to claim 9, wherein said sensor is configured to detect a direction of rotation of said wheel (150), and wherein said controller (200) is configured to determine a display order of radial lines. of said image data in response to said detected rotation direction to define a specular reflection chirality of said displayed image.

11. A device (100) according to claim 8, 9 or 10, wherein said memory is configured to store image frame data for said image in polar coordinates, and wherein a radial dimension of said image frame data comprises data for a number of radial pixels that is an integer multiple of a number of light-emitting pixels of said strip.

12. A device (100) according to any one of claims 8 to 11, further comprising a power source for powering said light emitting elements, wherein said power source includes a generator for generating a power from the rotation of said wheel (150).

13. A device (100) according to any of claims 8 to 12, configured to be mounted on said wheel (150).