FR2919197A1

FR2919197A1 - Appareil de jonglage

Info

Publication number: FR2919197A1
Application number: FR0855021A
Authority: FR
Inventors: Oliver Simon Mylius
Original assignee: WILDING ALIX SHORT
Current assignee: WILDING ALIX SHORT
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2009-01-30
Anticipated expiration: 2028-07-23
Also published as: GB2451234A; GB0714302D0; FR2919197B1; DE202008009828U1; GB2451234B

Abstract

Un appareil pour le jonglage, le tournoiement artistique ou la rotation, en tant que forme de divertissement comprend une pluralité de sources de lumière (10) agencées sur sa longueur, dont les états sont séquencés par un système de commande (9) pour afficher, grâce à la persistance des effets de la vision, une image graphique pour un observateur lorsqu'on jongle avec l'appareil ou qu'on le fait sinon tourner autour d'un axe de rotation qui est perpendiculaire à son axe longitudinal. L'appareil comprend des moyens (15, 9, 10) pour afficherafficher un certain nombre de graphismes multicolores différents selon une séquence programmée à l'avance et pour synchroniser la sortie affichée avec d'autres appareils manipulés simultanément. Les graphismes comportant des messages alphanumériques, des motifs répétés et des images individuelles sont nettement visibles par des observateurs dans une large plage d'angles d'observation.

Description

APPAREIL DE JONGLAGE

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un appareil, convenant pour le jonglage ou le tournoiement artistique en tant que forme de divertissement, faisant apparaître des effets lumineux visuels incluant la répétition de motifs, d'images graphiques et de texte alphanumérique. Ces effets visuels sont vus par le public du fait de la persistance rétinienne et sont la conséquence de l'allumage et de l'extinction d'une pluralité de sources de lumière situées dans l'appareil et de leur changement de couleur, à des moments précis, au moyen d'un système de commande incorporé. ARRIÈRE-PLAN L'art du jonglage présente fréquemment des objets (baguettes, massues, bâtons ou poi - ce dernier terme étant défini ci-après -) tournant dans l'air autour d'un axe perpendiculaire à leur axe longitudinal lorsqu'ils sont soit jetés, soit balancés. L'artiste commande la vitesse de cette rotation et elle est typiquement comprise entre 1 et 4 tours par seconde.

On a apporté diverses améliorations aux conceptions classiques d'un appareil de jonglage afin d'améliorer la perception du public en rendant la manipulation plus impressionnante. Une telle évolution, qui a connu du succès depuis les années 80, consiste à incorporer dans l'équipement une source de lumière (à l'origine un matériau phosphorescent et plus récemment, des sources de lumière alimentées électriquement telles que des diodes électroluminescentes) (par exemple Club for juggling with interior lighting : FR2716628), de sorte que lorsqu'on jongle avec celui-ci ou qu'il est manipulé dans un environnement assombri, les effets de persistance rétinienne créent l'illusion d'une traînée lorsque l'objet se déplace dans l'air. La persistance de la vision (persistance rétinienne) se réfère à l'après-image positive apparente lorsque le système visuel humain est exposé à des sources de lumière qui se déplacent, en raison du fait qu'il faut quelques centaines de millisecondes pour que chaque cellule rétinienne revienne de son état actif à un état de repos. Ainsi, lorsqu'un objet se déplace dans le champ de vision d'un observateur, le système de

traitement visuel de l'observateur est exposé à tout moment, non seulement aux signaux rétiniens concernant la position actuelle de l'objet dans le champ de vision, mais également à une gamme de signaux concernant la position de l'objet durant les quelques centaines de millisecondes qui précèdent, ces signaux provenant des cellules rétiniennes qui sont toujours en train de revenir à leur état de repos. C'est l'effet de ces signaux résiduels qui donne l'illusion mentionnée ci-dessus d'une après-image derrière un objet mobile. L'effet est plus évident lorsque l'objet est fortement éclairé, se déplace rapidement et que l'observateur est dans un environnement assombri et en conséquence, a une sensibilité visuelle accrue. L'art antérieur comporte un appareil de jonglage avec deux ou trois canaux de couleurs différentes de diodes électroluminescentes (par exemple, un canal rouge, un canal bleu et un canal vert). En faisant varier l'intensité de la sortie de chaque canal, on peut modifier la couleur globale que l'on perçoit de l'objet. Bien qu'étant visuellement efficace du point de vue du public, ceci présente une limitation, à savoir que la totalité de l'objet apparaît comme étant uniformément d'une seule couleur. Une autre évolution positionne les sources de lumière de sorte que dans un objet de jonglage, des faisceaux de couleurs différentes sont dirigés les uns vers les autres et un mélange progressif de couleurs se produit lorsque la lumière frappe la surface de l'objet. On peut créer de cette manière certains effets visuels abstraits intéressants. Toutefois, l'appareil de jonglage de l'art antérieur ne fait pas apparaître d'images et de graphismes de nature non abstraite. On a incorporé la persistance des effets visuels dans un grand nombre d'autres catégories de dispositifs pour afficher une sortie désirée : texte alphanumérique, icônes ou autres graphismes. Le principe général consiste à fixer une rangée de sources de lumière (souvent des diodes électroluminescentes) à un objet que l'on va animer d'un mouvement. Chaque source de lumière est allumée et éteinte selon une séquence prédéfinie qui est synchronisée précisément pour donner l'illusion d'une sortie programmée à l'avance affichée dans la région de l'espace au-dessus de laquelle l'objet a été déplacé, (Par exemple Display apparatus utilizing persistence of vision : US5748157).

Une amélioration extrêmement bénéfique aux conceptions existantes d'objets de jonglage consiste à incorporer une série de sources de lumière pouvant tirer avantage de la persistance des effets de la vision pour afficher des graphismes ou des motifs programmés à l'avance pendant que le jongleur manipule l'objet au cours d'un spectacle. Il apparaît toutefois une difficulté, car le jongleur ne peut pas s'assurer qu'une certaine partie de l'objet est tournée vers le public pendant que l'objet est en mouvement. Bien que le jongleur contrôle parfaitement la rotation de l'objet autour de l'axe perpendiculaire à l'axe longitudinal, il est impossible de contrôler la rotation autour de l'axe longitudinal. Le moment d'inertie autour de cet axe est relativement faible et lorsque le jongleur le lâche des mains, l'objet tourne librement autour de cet axe. Il n'existe pas de dispositif à persistance visuelle avec lequel on puisse jongler tout en affichant des graphismes continus sans que le public observe des espaces importants ou des parties sombres dans l'image résiduelle. Ces espaces sont provoqués par des parties non éclairées de l'appareil, se déplaçant entre les sources de lumière et l'observateur, en raison de la rotation de l'appareil autour de son axe longitudinal et se trouvant hors de contrôle du jongleur. Même les dispositifs à persistance visuelle où les sources de lumière sont dirigées vers l'arrière dans le dispositif, ainsi que vers l'avant, ne résolvent pas ce problème, car les sources de lumière ne sont pas nettement visibles par un observateur en dehors de leur angle d'émission. Les dispositifs d'affichage à persistance visuelle décrits précédemment comportent des commutateurs de détection de mouvement pour commander la fréquence de sortie des sources de lumière et ainsi, la synchronisation des passages de l'affichage d'une image à une autre. L'effet de l'utilisation de ce type de système d'entrée pour commander les sources de lumière dans un appareil de jonglage et de manipulation d'objets présente de graves inconvénients : en raison de la nature du jonglage, l'appareil se déplace rapidement mais pas toujours dans un cycle de mouvements régulier : un spectacle de jonglage typique comporte un grand nombre de tours différents exécutés par l'artiste. Certains de ces tours mettent en oeuvre des mouvements similaires de l'appareil tandis que d'autres mettent en oeuvre des mouvements très différents. De plus, un tour peut nécessiter que le jongleur manipule un objet d'une certaine manière tout en manipulant simultanément un ou plusieurs autres objets d'une manière différente. II serait souhaitable que le jongleur puisse choisir quel motif ou graphisme est affiché par chaque appareil à des moments différents dans l'ensemble du spectacle, indépendamment du type de mouvement que chaque élément décrit à ce moment. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Selon un premier aspect de l'invention, il est fourni un appareil de jonglage ou de tournoiement artistique portatif, comprenant un corps allongé sur la longueur duquel sont agencées une pluralité de sources de lumière, et un système de commande pour synchroniser les états d'intensité des sources de lumière pour afficher une image graphique non abstraite pour un observateur, grâce à la persistance des effets de la vision, lorsqu'on jongle avec l'appareil ou qu'on le fait tournoyer autour d'un axe de rotation perpendiculaire à son axe longitudinal, dans lequel les sources de lumière sont agencées en une pluralité de groupes, chaque groupe contenant deux sources de lumière ou plus, positionnées de manière équidistante par rapport à la même extrémité de l'appareil, et chaque source de lumière étant positionnée à proximité immédiate des autres sources du groupe, mais visant une direction différente des autres sources du groupe, de sorte que la lumière d'au moins une source du groupe est visible par l'observateur, quelle que soit la phase de rotation de l'appareil autour de son axe longitudinal, et le système de commande est agencé de manière à commander les sources de lumière de sorte que les sources de lumière du même groupe sont toujours dans le même état d'éclairage les unes par rapport aux autres. Selon un deuxième aspect de l'invention, il est fourni un système comprenant : une pluralité d'appareils selon le premier aspect de l'invention, caractérisé en ce que le système de commande de chaque appareil comprend un ou plusieurs microcontrôleurs, dont les sorties sont connectées aux sources de lumière de sorte que la sortie des sources de lumière est déterminée par l'exécution d'instructions de programme s'exécutant sur le ou les microcontrôleurs. Selon un mode de réalisation, l'appareil comprend en outre un récepteur de fréquence radio pour

acheminer des signaux provenant d'une source extérieure vers un microcontrôleur situé dans l'appareil. L'invention vise également un système comportant une pluralité de tels appareils, et une unité de commande pour transmettre des signaux à plus d'un desdits appareils de façon à déclencher ces appareils pour commencer une séquence d'affichage au même moment. Selon un troisième aspect de l'invention, il est fourni un système comprenant : une pluralité d'appareils selon le premier aspect de l'invention, caractérisé en ce que le système de commande de chaque appareil comprend un ou plusieurs microcontrôleurs, dont les sorties sont connectées aux sources de lumière de sorte que la sortie des sources de lumière est déterminée par l'exécution d'instructions de programme s'exécutant sur le ou les microcontrôleurs, et chaque appareil comprend en outre une interface de communication câblée pour acheminer des signaux provenant d'une source extérieure vers un dit microcontrôleur situé dans l'appareil, par l'intermédiaire d'un câble ; et une unité de commande pour transmettre des signaux à plus d'un desdits appareils de façon à déclencher ces appareils pour commencer une séquence d'affichage au même moment. Des modes de réalisation de la présente invention concernent un appareil de jonglage défini ci-après comme un objet apte à être manipulé dans une discipline associée au jonglage, et sensiblement en forme de baguette ou pouvant comprendre un composant en forme de baguette ou tubulaire, incluant mais sans y être limité, des baguettes, des bâtons, des poi (objets que l'on balance ou fait tournoyer à l'extrémité de cordes), des massues de jonglage, des baguettes de majorette, un appareil pour arts martiaux.

Pendant l'utilisation, lorsqu'un appareil selon la présente invention tourne dans l'air autour d'un axe perpendiculaire à son axe longitudinal et en raison de la persistance de la vision, l'effet observé par le public est celui d'une image ou graphisme virtuel, constitué de pixels virtuels. L'image peut être un message alphanumérique, un motif répété ou un certain nombre de logos ou images individuels.

Dans un mode de réalisation, chaque pixel virtuel est la conséquence du montage de sources de lumière avec un ou plusieurs canaux de couleurs dans l'appareil projetant de la lumière sur la surface intérieure de l'appareil. Le matériau extérieur de l'appareil est transparent et en conséquence, la lumière projetée est visible par un observateur. Plus d'une région sont éclairées en même temps et la lumière est diffusée par le boîtier extérieur transparent. Les régions qui sont mutuellement éclairées sont disposées dans des positions parallèles par rapport à la longueur de l'appareil, de sorte que lorsque l'appareil tourne autour de l'axe de rotation qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal, toutes ces régions traversent le même espace. Ces régions transmettent la lumière diffusée dans des directions multiples, de sorte que le graphisme affiché est visible à tout moment, quelle que soit la phase de rotation de l'appareil autour de son axe longitudinal. Ceci est un avantage considérable des modes de réalisation de la présente invention par rapport aux dispositifs à persistance de vision de l'art antérieur. Dans un mode de réalisation, un système de commande est incorporé dans l'appareil et il détermine à tout moment l'état de chaque source de lumière. Le système de commande comprend un microcontrôleur exécutant un programme de séquenceur précis et une unité de mémoire. Un certain nombre de séquences différentes de graphismes sont codées et enregistrées dans cette unité de mémoire. Une source d'horloge hautement précise, telle qu'un oscillateur à cristal, peut être incorporée dans le système de commande de sorte à pouvoir afficher des graphismes en fonction d'une synchronisation temporelle précise. Ceci permet à un jongleur de programmer un spectacle à l'avance, de façon que certaines images, motifs ou messages soient affichés à des moments choisis au cours du spectacle pour créer un effet qui complète la musique d'accompagnement ou la structure du spectacle.

Des modes de réalisation de la présente invention comportent une interface de communication qui peut être câblée ou sans fil, de façon que le système de commande situé dans l'appareil puisse recevoir et traiter des signaux provenant d'une source extérieure. Le système de communication est multipoint, de sorte qu'un ordinateur ou une unité de commande distante est capable de transmettre des instructions de commande simultanément à plus d'un appareil de jonglage. De cette manière, une pluralité de modes de réalisation de la présente invention peuvent être déclenchés pour démarrer une séquence au même moment et par la suite, afficher ainsi des graphismes synchronisés ou des messages à base de texte. Un jongleur utilise simultanément au moins deux éléments d'appareil de jonglage et dans certains cas, ce nombre peut être beaucoup plus important : il n'est pas rare de voir certains jongleurs seuls manipuler cinq massues ou que des troupes de jonglage avec plusieurs jongleurs utilisent simultanément un certain nombre d'appareils. L'effet pour un observateur du changement d'affichage de plusieurs appareils exactement au même moment, sans que les jongleurs n'interrompent le déroulement de leur manipulation, est très impressionnant. Le système de commande reçoit des informations par l'intermédiaire de l'interface de communication pour les processus 15 suivants : - Le choix de la séquence de graphismes programmée à l'avance qui sera affichée et le déclenchement de l'appareil pour commencer à afficher cette séquence. - Le chargement d'une nouvelle séquence de graphismes dans 20 la mémoire de stockage située dans l'appareil. - Des commandes fonctionnelles, par exemple pour mettre l'appareil dans un mode d'attente à faible puissance ou pour le réveiller à partir de celui-ci. En utilisant une interface de communication sans fil, le système 25 de commande peut traiter des instructions en temps réel et recevoir des données décrivant les couleurs que les sources de lumière doivent délivrer en sortie pour afficher des graphismes, pendant que l'appareil est utilisé. Un avantage de ce système est que la sortie affichée de l'appareil peut être commandée par un tiers, permettant d'improviser le spectacle et les 30 effets visuels : pendant que le jongleur et sur scène, un complice choisit en continu les graphismes à afficher en se basant sur le déroulement de la musique, sur les réactions du public ou même en fonction des tours choisis par le jongleur. Des modes de réalisation de la présente invention peuvent 35 utiliser une mémoire programmable à lecture seule effaçable électroniquement ou une mémoire flash qu'un utilisateur peut facilement retirer de l'appareil pour programmer des données décrivant des graphismes. Une mémoire flash Secure Digital (SD), MMC, XD, USB et d'autres tels formats sont tous fonctionnellement équivalents dans ce but et offrent l'avantage d'une capacité extrêmement grande et d'une importante compatibilité avec des ordinateurs par l'intermédiaire de lecteurs de cartes mémoire facilement disponibles et d'adaptateurs USB. Un autre avantage est qu'il n'est pas nécessaire que le microcontrôleur gère les communications avec un ordinateur car toute la programmation des données graphiques est directement effectuée depuis l'ordinateur vers la carte mémoire avant que la carte ne soit introduite dans l'appareil. Des modes de réalisation de la présente invention offrent l'avantage de pouvoir afficher des graphismes remplissant pratiquement toute la zone dans laquelle l'appareil se déplace pendant l'utilisation, tout en maintenant au minimum le nombre de source de lumière et évitant ainsi les problèmes associés à l'augmentation de la consommation d'énergie ; les coûts de fabrication supérieurs dus à une augmentation du nombre de composants et une augmentation du poids global pouvant potentiellement rendre de façon prohibitive l'appareil difficile à manipuler par le jongleur. Ceci est réalisé en projetant de la lumière sur des régions de la surface intérieure de l'appareil afin d'éclairer une zone de la surface extérieure semblant plus grande qu'une source de lumière ponctuelle. Les sources de lumière sont espacées sur la longueur de l'appareil sans qu'il existe des espaces entre les régions éclairées de la surface extérieure qui provoqueraient dans le cas contraire des bandes sombres dans l'image résiduelle qui est affichée. Des images et des graphismes multicolores complexes peuvent être affichés lorsque l'appareil est utilisé en utilisant des sources de lumière de plus d'une couleur. Ces couleurs de sortie peuvent être mélangées dans des proportions diverses, soit par une modulation de largeur d'impulsions de chaque canal de couleur, soit en faisant varier le courant électrique traversant chaque canal de couleur, ce qui permet de spécifier chacune des régions définies sur la surface extérieure visible de l'objet comme une couleur quelconque parmi un certain nombre de couleurs possibles.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Des modes de réalisation de la présente invention vont maintenant être décrits au moyen d'un exemple seulement, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une illustration générale d'un appareil de 5 jonglage selon un mode de réalisation de la présente invention, présentant une image résiduelle créée par l'appareil pendant l'utilisation. La figure 2 est une section transversale d'un appareil de jonglage selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est un schéma représentant le circuit électronique 10 situé à l'intérieur de l'appareil. La figure 4 représente quatre modes de réalisation différents de l'invention incluant leurs axes de rotation, dans lesquels la figure 4a représente un mode de réalisation comprenant un poi. 15 La figure 4b représente un mode de réalisation comprenant un bâton de jonglage. La figure 4c représente un mode de réalisation comprenant une baguette à balancer. La figure 4d représente un mode de réalisation 20 comprenant une massue de jonglage. La figure 5 représente les régions d'éclairage de la surface extérieure de l'appareil selon deux alignements, dans lesquelles : la figure 5a représente l'appareil aligné de façon à diriger les sources de lumière directement vers l'angle d'observation. 25 La figure 5b représente l'appareil aligné de façon à diriger les sources de lumière perpendiculairement à l'angle d'observation. La figure 6 représente l'espacement optimum des sources de lumière de sorte que les régions éclairées ne comportent pas d'espaces 30 entre elles et ne se recouvrent pas non plus entre elles. La figure 7 est un organigramme décrivant le programme s'exécutant sur le microcontrôleur situé dans l'appareil. La figure 8 est un schéma illustrant deux modes de réalisation différents utilisant des interfaces de communication différentes, dans 35 lesquels la figure 8a représente un mode de réalisation de la présente invention avec une interface de communication câblée. La figure 8b représente un mode de réalisation de la présente invention avec une interface de communication sans fil.

La figure 9 est un schéma représentant un mode de réalisation comprenant une pluralité de microcontrôleurs fonctionnant en parallèle. La figure 10 représente l'appareil pendant l'utilisation, ayant été programmé pour afficher des caractères alphanumériques. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION La figure 1 représente un mode de réalisation de l'invention pendant l'utilisation. Le mode de réalisation représenté est celui d'un poi (appareil de jonglage avec une poignée 7 fixée par une ficelle/corde que le jongleur fait tourner en tenant le manche). La figure représente également une image résiduelle 1 observée par le public lorsqu'on fait tourner l'appareil dans la direction indiquée par la flèche 2. (Les lignes de la grille de la figure ne sont pas visibles en réalité mais elles ont été incluses à des fins d'explication). Chaque pixel 38 de l'image est la conséquence de l'actionnement d'un groupe de sources de lumière parallèles destiné à faire apparaître une certaine couleur durant le temps qu'il faut pour que ces sources de lumière se déplacent dans la région du champ de vision de l'observateur. L'image résiduelle est affichée nettement, même lorsque l'appareil tourne de façon arbitraire autour de son axe longitudinal, en raison des multiples sources de lumière parallèles, comme il va être expliqué ci-dessous, en référence aux figures 5a et 5b.

Le mode de réalisation comprend un boîtier extérieur 3 fait d'un matériau transparent suffisamment élastique pour supporter les forces d'impact provoquées par les collisions avec un autre appareil en utilisation normale. Dans plusieurs modes de réalisation (figures 4a, 4b, 4c), ce boîtier extérieur est sensiblement un tube ayant été adapté en fixant des poignées 7, des boutons 24, des couvercles d'extrémité 13 et des poids supplémentaires pour le rendre adapté au jonglage. Un autre mode de réalisation est représenté sur la figure 4d, où le boîtier extérieur comprend une ampoule en matière plastique moulée 41 et une poignée 7, assemblées de manière à former un objet sensiblement en forme de massue.

La section transversale de l'appareil de la figure 2 représente un circuit électrique monté à l'intérieur du boîtier extérieur. Le circuit comprend un microcontrôleur 9, dont les sorties sont connectées à des sources de lumière 10 qui sont de préférence des diodes électroluminescentes de couleurs multiples, chacune comprenant un émetteur rouge, un émetteur vert et un émetteur bleu dans un boîtier (appelées ci-après LED RVB). Une batterie ou pile 8 est montée fixedans l'appareil et elle est connectée au circuit de telle manière à alimenter le microcontrôleur et les sources de lumière.

Le circuit comprend une unité de mémoire de stockage reprogrammable 15 qui est de préférence constituée d'une ou plusieurs puces d'EEPROM (mémoire programmable à lecture seule électriquement effaçable), dont le contenu est lisible et peut être écrit par le microcontrôleur. On utilise cette mémoire pour enregistrer des données qui sont accessibles par le microcontrôleur et qui peuvent être traduites dans des configurations de sorties différentes pour créer des images graphiques différentes. À titre de variante ou en plus d'une puce d'EEPROM extérieure, des modes de réalisation de l'invention peuvent utiliser une mémoire flash ou EEPROM qui est incorporée dans le microcontrôleur, Le circuit comprend également une interface de communication qui, dans un mode de réalisation préféré, est une prise électrique 14 montée dans le boîtier extérieur de l'appareil. Les bornes de cette prise sont connectées à des broches d'entrée et de sortie du microcontrôleur.

Un utilisateur peut connecter des câbles 28 entre une pluralité d'appareils et une source extérieure telle qu'un ordinateur ou une unité de commande à distance 27, comme représenté sur la figure 8a. Une fois connectés, l'utilisateur est capable d'envoyer des signaux de commande à l'appareil ou de reprogrammer la mémoire de stockage. Lorsque la communication est achevée, l'utilisateur débranche le câble 28 avant de jongler avec l'appareil. Divers protocoles conviennent pour ce type de communication, incluant mais sans y être limités, RS485 et un bus série universel. Un autre mode de réalisation utilise un protocole de communication sans fil tel que l'appareil peut recevoir des signaux de commande ou être reprogrammé avec de nouvelles données décrivant des graphismes et des séquences de graphismes sans qu'il soit nécessaire de brancher un fil dans l'appareil. Un tel mode de réalisation comprend un récepteur de fréquence radio et une antenne montée dans l'appareil 31 et connectée au microcontrôleur. On utilise une unité d'émetteur distincte 33 pour transmettre des signaux de commande ou des données codant la sortie désirée des sources de lumière depuis une source extérieure à l'appareil. L'émetteur peut être connecté à un ordinateur 32 ou il peut faire partie d'une unité de commande à distance dédiée. Divers protocoles radio sans fil conviennent dans ce but, incluant mais sans y être limités, Bluetooth (connexion point à multipoint) et une communication série par radio AM ou FM. La figure 8b représente deux baguettes à balancer selon des modes de réalisation de la présente invention, comprenant chacun un récepteur RF et une antenne qui reçoivent des signaux provenant d'un ordinateur portable comportant un émetteur radio intégré. Le schéma de la figure 3 montre de quelle façon le microcontrôleur 9 est connecté à la mémoire 15, à la prise de communication 14 et aux sources de lumière lia, tib, 16, 17, qui sont montées en groupes 18, 19, 20, 21, de façon à former chaque pixel virtuel. On utilise des sources de courant 34 pour commander les LED. Dans le mode de réalisation préféré, comme représenté, tous les émetteurs rouges lia et 11b d'un pixel virtuel sont connectés en série et à une source de courant, qui est connectée à une broche de sortie du microcontrôleur. De façon similaire, tous les émetteurs verts 16 d'un pixel virtuel sont connectés en série à une deuxième source de courant, qui est connectée à une deuxième broche de sortie du microcontrôleur et ainsi de suite pour les émetteurs bleus de ce pixel virtuel, puis pour chaque émetteur des autres pixels virtuels. La source d'horloge 37 est de préférence un oscillateur à cristal et on l'utilise pour assurer la synchronisation précise des séquences de sortie. Bien que le mode de réalisation préféré utilise des LED RVB dans un boîtier unique en tant que sources de lumière, on peut utiliser en remplacement des LED séparées d'une seule couleur. Dans ce cas, les LED sont montées dans des groupes, chaque groupe contenant au moins une LED de chaque couleur et chaque LED d'un groupe visant la même région de la surface de l'appareil.

Les sources de lumière sont montées de telle façon que chacune projette de la lumière sur une région de la surface intérieure du tube et en raison de la transparence de la surface, cette lumière est visible de l'extérieur du tube en tant que région diffusée de couleur éclairée 4 tandis que la source de lumière ponctuelle elle-même n'est pas visible. Les sources delumière sont montées dans des positions en parallèle (en parallèle signifiant équidistantes d'une extrémité de l'appareil) pour projeter la lumière sur des régions parallèles de la surface intérieure du tube. Dans un mode de réalisation préféré, comme représenté sur la figure 2, une LED RVB lia est montée sur une surface d'une carte de circuit selon un angle perpendiculaire à la surface de la carte de circuit, tandis qu'une autre LED RVB l lb est montée sur la surface opposée de la carte de circuit selon un angle perpendiculaire à la surface de la carte. En conséquence, ces deux LED sont dirigées dans des directions opposées mais sont toujours actionnées simultanément. Ainsi, lorsqu'on fait en sorte qu'une région apparaisse d'une certaine couleur, les diodes électroluminescentes projetant de la lumière sur celle-ci, on fait également en sorte que les autres régions éclairées qui sont parallèles à la première région apparaissent de la même couleur. Par exemple, sur la figure 4a, les deux régions marquées par 4 sont toujours l'une et l'autre de la même couleur et lorsqu'on utilise l'appareil, ces deux régions constituent ensemble un pixel virtuel. De façon similaire, les deux régions marquées par 5 sont toujours de la même couleur l'une et l'autre et constituent ensemble un deuxième pixel virtuel. Un autre mode de réalisation comprend des sources de lumière à émission latérale ayant des caractéristiques optiques telles que la majorité de la lumière est émise avec un angle approximativement de 80 degrés par rapport à la normale à la surface. Ces sources de lumière à émission latérale sont montées en alignement avec la longueur de l'appareil, de sorte que la lumière émise par leurs faces éclaire une plus grande zone de la surface de l'appareil que la lumière provenant d'une simple source de lumière régulière montée comme sur la figure 2. Ceci offre l'avantage d'un nombre inférieur de composants, d'une diminution de la consommation d'énergie et d'une luminosité apparente accrue de l'image résiduelle. Sur les figures 4a, 4b, 4c et 4d, les lignes en tirets représentent l'axe de rotation longitudinal 22 et l'axe perpendiculaire 23 autour duquel le jongleur fait tourner volontairement l'appareil. La figure 4a représente un mode de réalisation comprenant un poi que l'on fait tourner au moyen d'une poignée qui est fixée à l'appareil par une ficelle, une corde ou un câble. La figure 4b représente un mode de réalisation comprenant un bâton de jonglage équilibré au centre et que l'on fait tourner autour de son point central et la figure 4c représente un mode de réalisation comprenant une baguette à balancer que l'on fait balancer au moyen d'un bouton 24 à son extrémité. La figure 4d représente une massue de jonglage comprenant une poignée conique ou cylindrique avec un diamètre qui ne dépasse pas 40 mm. La massue de jonglage tourne dans l'air autour d'un axe perpendiculaire passant par son centre de gravité, lorsqu'elle est jetée, mais on peut également la faire balancer au moyen du bouton qui est fixé à l'extrémité de sa poignée. Le mode de réalisation illustré de la massue de jonglage sur la figure 4d comporte quatre groupes de quatre sources de lumière parallèles 5 de chaque couleur pour chaque pixel virtuel à l'extrémité de l'ampoule 41 : sur l'illustration, pour chaque pixel virtuel, une source de lumière est dirigée directement vers le point de vue du dessin ; une deuxième est dirigée vers le haut ; une troisième est dirigée vers le bas et la quatrième est dirigé vers l'arrière, s'éloignant du point de vue du dessin et en conséquence, elle n'est pas visible sur l'illustration. Les figures 5a et 5b représentent des modes de réalisation de l'invention dans deux phases de rotation différentes : 5a est du point de vue d'un observateur lorsqu'une surface de la carte de circuit est directement dirigée vers l'observateur et que les régions éclairées formant chaque pixel virtuel sont directement tournées vers l'observateur. Sur la figure 5b, l'appareil a tourné de 90 degrés sur son axe longitudinal, de sorte que les LED sont alors dirigées selon un angle perpendiculaire à l'angle d'observation et les régions éclairées formant les pixels virtuels ne sont plus tournées directement vers l'observateur. Dans ces deux orientations, et en fait dans une quelconque autre orientation de l'appareil autour de son axe longitudinal, des régions suffisamment éclairées de la surface de l'appareil formant chaque pixel virtuel sont nettement visibles par un observateur et ainsi, l'image résiduelle est toujours nettement visible par l'observateur.

La résolution de l'image virtuelle est définie par trois facteurs - la taille et le nombre de régions éclairées sur la longueur de l'appareil. -La fréquence à laquelle le système de commande rafraîchit les pixels virtuels. - La vitesse de rotation de l'objet lorsque le jongleur le fait tourner. Plus l'objet tourne rapidement, plus chaque pixel virtuel apparaît plus grand au public, car l'objet a couvert une plus grande distance durant l'unité de temps pendant laquelle un pixel est affiché. La distance entre chaque groupe parallèle de sources de lumière est critique pour s'assurer que l'appareil peut afficher nettement des images et des graphismes. Si les sources de lumière sont trop rapprochées, alors la lumière d'une source recouvre la lumière d'une source adjacente. Il en résulte une région floue de couleurs mélangées entre les pixels virtuels dans l'image résiduelle et ainsi, on ne peut pas afficher d'images nettes. Si les sources de lumière sont trop éloignées, alors des espaces existent entre des régions éclairées adjacentes, apparaissant sous la forme de bandes sombres lorsqu'on utilise l'objet. L'agencement optimum est représenté sur la figure 6. Il n'y a aucun espace entre les deux régions adjacentes éclairées, et elles ne se recouvrent pas non plus à la frontière 40. La distance d entre les sources de lumière dépend du rayon intérieur r du tube, de la hauteur h de l'émetteur au-dessus du centre du tube 39 et de l'angle d'émission a de la diode électroluminescente et elle est définie par la formule suivante : d = 2(r-h) x tan(a/2) où: d = distance entre les LED r = rayon intérieur du tube h = hauteur de l'émetteur au-dessus du centre de la carte de circuit a = angle d'émission des LED Un autre mode de réalisation comprend des barrières opaques montées à l'intérieur de l'appareil pour empêcher la lumière émise par une source de recouvrir la lumière émise par une source voisine sur la surface de l'appareil, permettant de positionner les sources de lumière de façon plus rapprochée sans rendre flous les bords entre les pixels virtuels.

Le microcontrôleur exécute un programme comme indiqué sur l'organigramme de la figure 7 : on surveille l'interface de communication et si l'on reçoit des données qui décrivent des graphismes (motifs, images, texte, etc.), ces données sont alors enregistrées dans la mémoire EEPROM. Si le microprocesseur reçoit un signal de déclenchement , il exécute alors une séquence de graphismes comme décrit ci-dessous. Sinon, le microcontrôleur continue à surveiller l'entrée (boucle de mode d'attente). Une fois déclenché, le microcontrôleur initialise ses séquenceurs internes et les registres concernant les emplacements des données graphiques dans l'EEPROM. Le microcontrôleur récupère dans l'EEPROM les données concernant une rangée de pixels et entre ensuite dans une boucle où il affiche cette rangée de pixels en configurant les broches de sortie qui sont connectées aux LED.

Durant l'intervalle de temps où la rangée de pixels courante est affichée, le microcontrôleur exécute une boucle d'un sous-programme de modulation de largeur d'impulsion (ME). Il actionne chacune des couleurs composantes (rouge/vert/bleu dans le cas du mode de réalisation préféré) de chaque pixel virtuel durant une certaine proportion de l'intervalle de temps, déterminée par l'intensité requise de cette composante de couleur. De cette manière, on peut spécifier une plage de couleurs pour chaque pixel virtuel. Lorsque l'intervalle de temps s'est écoulé, la rangée de pixels suivante est affichée. À chaque récurrence de cette boucle, le microcontrôleur vérifie le séquenceur. Si le séquenceur est toujours activé, il récupère alors les données pour la rangée de pixels suivante et continue à parcourir la boucle comme décrit précédemment, ayant d'abord déterminé que celle-ci n'est pas la fin de la séquence. S'il s'agit de la fin de la séquence, le microcontrôleur vérifie alors un registre qui définit si cette séquence doit être affichée une seule fois, auquel cas il éteint toutes les LED et il entre dans un état de basse puissance. À titre de variante, le microcontrôleur continue à afficher indéfiniment la séquence en réinitialisant les séquenceurs et les emplacements de l'EEPROM et en parcourant de nouveau toute la séquence de la boucle.

On utilise une application informatique pour prendre comme entrée une représentation sur l'écran d'un graphisme sous forme de grille où chaque carré représente un pixel virtuel. L'application traduit le contenu de la grille en structure de données utilisée par le microcontrôleur. Elle est ensuite transmise par l'intermédiaire de l'interface de communication au microcontrôleur qui écrit les données dans la mémoire de stockage. Les données décrivant des séquences séparées de graphismes peuvent être enregistrées à des emplacements mémoire différents.

L'utilisateur choisit laquelle des séquences enregistrées activer en transmettant un signal de commande de déclenchement particulier, les autres signaux de commande de déclenchement possibles se réfèrent à d'autre séquence de graphismes. Un autre mode de réalisation comprend une prise accessible aux utilisateurs pour insérer une carte mémoire flash. Les bornes de cette prise sont connectées au microcontrôleur qui est programmé de façon à lire des données graphiques dans la mémoire flash. Lorsqu'un utilisateur choisit de programmer de nouveaux graphismes, il enlève la mémoire flash de l'appareil et la connecte directement à un ordinateur. Lorsque des données ont été écrites de l'ordinateur vers l'appareil, la mémoire est réintroduite dans l'appareil. Bien que la description ci-dessus utilise une modulation de largeur d'impulsions pour afficher des intensités différentes de chaque canal de couleur, des intensités différentes peuvent également être affichées en réglant le courant commandant les sources de lumière dans chaque canal de couleur de chaque pixel virtuel. Dans ce cas, les données qui sont enregistrées dans la mémoire, se référant à chaque pixel virtuel, codent la configuration des sorties du microcontrôleur qui sont connectées comme illustré sur la figure 3 à des sources de courant 34 avec une plage de courants de sortie. Un autre mode de réalisation permet de coder une instance unique d'un graphisme pouvant être répétée à un emplacement mémoire spécifié dans la mémoire de stockage. En utilisant l'adresse de cet emplacement mémoire, le microcontrôleur récupère les données décrivant ce graphisme et parcourt ensuite une boucle d'affichage de ce graphisme. De cette manière, on utilise efficacement la capacité mémoire disponible car il est nécessaire de coder une seule fois les données qui sont répétées et ainsi, on peut coder un grand nombre de graphismes incluant des caractères alphanumériques complets. Le programme s'exécutant sur le microcontrôleur peut inclure un séquenceur qui affiche des graphismes choisis précédemment à des moments particuliers, Les données décrivant ces moments et la liste des emplacements mémoire correspondants pour les graphismes qui seront affichés à chaque moment peuvent également être codées dans la mémoire de stockage. Puisque la mémoire est réinscriptible par l'intermédiaire de l'interface de communication, on peut charger de nouvelles séquences dans l'appareil en fonction des souhaits de l'utilisateur. On peut coder dans la mémoire des messages à base de texte sous la forme d'une chaîne de valeurs en séquence, chaque valeur pouvant être traduite par le microprocesseur en emplacement mémoire des données complètes décrivant un caractère alphanumérique.

La figure 10 représente l'appareil ayant été programmée pour afficher un message alphanumérique. Les graphismes devant être affichés avec l'orientation correcte tels qu'un texte, peuvent être enregistrés deux fois dans la mémoire : une fois dans l'orientation directe et une fois inversée. Le jongleur choisit la version à inclure dans leur séquence en fonction du sens de rotation de l'appareil depuis le point d'observation du public (sens des aiguilles d'une montre ou sens inverse des aiguilles d'une montre). Le sens de rotation est déterminé par la façon dont le jongleur est tourné et des tours ou motifs qu'il ou elle exécute à ce moment. Un autre mode de réalisation illustré par le schéma de la figure 9 comprend une pluralité de microcontrôleurs 36 fonctionnant en parallèle. Chaque microcontrôleur détermine l'état d'un sous-ensemble de sources de lumière. Chaque microcontrôleur peut être connecté à une mémoire EEPROM individuelle. L'avantage de ce mode de réalisation est que chaque microcontrôleur traite une quantité d'informations moindre et il est ainsi capable de rafraîchir les états des pixels virtuels à une plus grande fréquence, ce qui a pour conséquence une plus grande résolution graphique. De plus, le nombre de pixels virtuels possibles n'est plus limité par le nombre de broches de sortie disponibles d'un simple microcontrôleur. On peut ajouter d'autres groupes de sources de lumière, chaque groupe étant connecté à un autre microcontrôleur, le nombre maximum n'étant limité que par le courant pouvant être délivré par la batterie. Pour s'assurer que tous les microcontrôleurs sont synchronisés précisément, on peut partager et connecter une source d'horloge externe commune à tous les microcontrôleurs. Comme représenté sur la figure 9, on peut mettre en oeuvre un agencement maître/esclave où un microcontrôleur prend le rôle de maître 35 et gère la synchronisation de la séquence. Ce microcontrôleur communique ensuite avec les microcontrôleurs esclaves 36 à chaque fois qu'une unité de temps s'est écoulée et qu'il est temps de afficher la colonne suivante de pixels virtuels sur le graphisme. La communication entre les microcontrôleurs peut utiliser un bus d'interface série de périphérique (SPI), un circuit inter-intégré (I2C) ou un protocole propriétaire.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil portatif de jonglage ou de tournoiement artistique, comprenant un corps allongé sur la longueur duquel sont agencées une pluralité de sources de lumière (10), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système de commande (9) pour synchroniser les états d'intensité des sources de lumière pour visualiser une image graphique non abstraite pour un observateur, grâce à la persistance des effets de la vision, lorsqu'on jongle avec l'appareil ou qu'on le fait tournoyer autour d'un axe de rotation (23) perpendiculaire à son axe longitudinal (22), en ce que les sources de lumière sont agencées en une pluralité de groupes (18, 19, 20, 21), chaque groupe contenant deux sources de lumière (11a, 11b, 16, 17) ou plus, positionnées de manière équidistante par rapport à la même extrémité de l'appareil, et chaque source de lumière étant positionnée à proximité immédiate des autres sources du groupe, mais visant une direction différente des autres sources du groupe, de sorte que la lumière d'au moins une source du groupe soit visible par l'observateur, quelle que soit la phase de rotation de l'appareil autour de son axe longitudinal (22), et en ce que le système de commande (9) est agencé de manière à commander les sources de lumière (10) de sorte que les sources de lumière du même groupe sont toujours dans le même état d'éclairage les unes par rapport aux autres.

2. Appareil selon la revendication 1, comportant un boîtier extérieur transparent et caractérisé en ce que les sources de lumière sont agencées à l'intérieur de l'appareil pour éclairer les régions de la surface 25 du boîtier.

3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de commande comprend un ou plusieurs microcontrôleurs (9, 36), dont les sorties sont connectées aux sources de lumière de sorte que la sortie des sources de lumière est déterminée par l'exécution 30 d'instructions de programme s'exécutant sur le ou les microcontrôleurs.

4. Appareil selon la revendication 3, comprenant en outre une mémoire de stockage (15), telle que les données codant différentes configurations d'éclairage des sources de lumière enregistrées dans la mémoire sont accessibles à un dit microcontrôleur (9). 35

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les données décrivant un graphisme de sortie à répéter sont enregistréesdans la mémoire (15) et le microcontrôleur est programmé pour récupérer et parcourir une boucle d'affichage d'une séquence de graphismes conformément à un séquencement synchronisé qui est également codé dans la mémoire.

6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'appareil est agencé de façon à faire varier le courant commandant une source de lumière conformément à une valeur récupérée dans la mémoire (15) en modifiant la configuration des sorties du microcontrôleur (9) qui sont connectées à une source de courant.

7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, comprenant en outre un récepteur (31) de fréquence radio destiné à acheminer des signaux d'une source extérieure (33) vers le ou undes microcontrôleur(s) situé(s) dans l'appareil.

8. Appareil selon la revendication 7, comprenant en outre une source extérieure pour communiquer à l'appareil des graphismes de sortie destinés à être affichés pendant que l'appareil est manipulé par un utilisateur.

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, comprenant en outre une interface de communication câblée destinée à acheminer des signaux d'une source extérieure vers le ou undes microcontrôleur(s) situé(s) dans l'appareil, par l'intermédiaire d'un câble (28).

10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, où le protocole de communication utilisé pour acheminer les signaux est multipoint pour synchroniser des affichages graphiques avec d'autres appareils.

11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, comprenant en outre une source d'horloge connectée à un microcontrôleur pour l'affichage de séquences de graphismes.

12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, comprenant en outre une prise pour une mémoire flash amovible destinée à être introduite.

13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que le système de commande comprend une pluralité de microcontrôleurs (36) agencés de manière à fonctionner en parallèle, chacun des microcontrôleurs étant agencé de façon à déterminer l'étatd'intensité de chaque source de lumière dans un sous-ensemble respectif (18, 19, 20, 21) des sources de lumière.

14. Appareil selon la revendication 13, comprenant en outre une source d'horloge pour chacun des microcontrôleurs pour synchroniser 5 les microcontrôleurs.

15. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que chacun des microcontrôleurs est agencé comme un microcontrôleur esclave (36) et l'appareil comprend en outre un microcontrôleur maître (35) agencé de façon à communiquer des informations de séquencement 10 aux microcontrôleurs esclaves.

16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que des sources de lumière d'une ou plusieurs couleurs de lumière sont agencées de façon à éclairer une région (4, 5) de la surface extérieure de l'appareil. 15

17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'appareil est agencé de manière à commander l'intensité apparente de chaque source de lumière (10) par une modulation de largeur d'impulsions, le rapport cyclique étant déterminé par une valeur récupérée dans une unité de mémoire (15). 20

18. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que les sources de lumière et le système de commande sont alimentés par une batterie (8).

19. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, comprenant en outre des barrières opaques entre chaque groupe de 25 sources de lumière, caractérisé en ce que lesdites barrières sont agencées de manière à empêcher la lumière émise par une source de lumière de recouvrir la lumière émise par une source de lumière dans un groupe voisin sur la surface de l'appareil.

20. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, 30 comportant un boîtier extérieur sensiblement tubulaire et qui est équilibré au centre.

21. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, comportant un boîtier extérieur sensiblement tubulaire et qui comporte un bouton fixé sur une extrémité ou les deux. 35

22. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, comportant un boîtier extérieur avec un composant de poignéesensiblement cylindrique ou conique avec un diamètre inférieur à 40 mm et avec un bouton fixé à son extrémité.

23. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, comportant un boîtier extérieur sensiblement tubulaire et comportant une poignée fixée à une extrémité par une corde, une ficelle ou un câble.

24. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que les sources de lumière ont des caractéristiques d'émission latérale.

25. Appareil selon la revendication 1, comprenant en outre une unité de mémoire pour enregistrer une pluralité de séquences de graphismes différentes destinées à être affichées par l'appareil comme images graphiques et caractérisé en ce que le système de commande comporte un programme de séquenceur pour afficher les graphismes conformément à une séquence temporelle lorsque l'appareil est manipulé par un utilisateur.

26. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8, 9 et 24, caractérisé en ce que chaque graphisme est enregistré deux fois, une fois dans le sens direct et une fois inversé, pour que l'utilisateur le choisisse en fonction du sens de rotation de l'appareil.

27. Système comprenant : une pluralité d'appareils selon la revendication 7 ou la revendication 9 ; et une unité de commande (32) pour transmettre des signaux à plus d'un desdits appareils de façon à déclencher en même temps dans 25 ces appareils une séquence d'affichage.