JP2005539251A - 回転する可視表面上の情報を視覚化する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高品質の生成画像、信頼性および強化された情報能力を提供する、情報を視覚化する装置を創作する。
【解決手段】 この装置は、機械、器具、運送車両、ファンおよびその他の回転する可視表面上に使用できる。この装置は、高品質の画像表示、信頼性および強化された情報能力により特徴づけられる。この装置には、Ｎ個の光源を備えられ、それらの光源は、曲げやすい基板（２）上に均等に配設され、独自の電源（５）を有して基板（２）上に取付けられるマイクロコントローラ（４）へドライバ（３）を用いて接続される。同期センサ（６）が、マイクロコントローラ（４）へ接続される。それらの光源は、１色または３色（ＲＧＢ）のＬＥＤとすることができる。同期センサ（６）は、回転表面上に取付けられるとき、その回転軸が地面と直交しない場合に重力に反応し、その回転軸が地面と直交する場合に、所定の不動な点に対する位置で作動される。光センサ（７）が、マイクロコントローラ（４）へ接続され、ついで、そのコントローラが制御パネル（８）へ接続される。センサ（６と７）、および制御パネル（８）は基板（２）上に配設される。マイクロコントローラ（４）は、シリアルインターフェイス（９）を有する。

Description

本発明は、機械、器具、運送車両、ファンおよびその他の回転する可視表面上に用いられ、情報を視覚化する装置に関する。

情報を視覚化する既知の装置は、硬質で平坦な基板上に一列で均等に配設されるＮ個の光源、すなわち単色発光ダイオード（ＬＥＤ）を備え、そのＬＥＤの入力部は、独立の電源により駆動される制御回路へ接続され、かつその基板へ固定される。基板自体は、自転車の車輪の２つの隣接するスポーク間で半径方向に配設される。その制御回路は、遠心的に制御されるスイッチから構成され、そのスイッチの出力部が時間遅延コントローラの入力部へ接続され、そのコントローラの第１の出力部が可視パターンセレクタの入力部へ接続され、またその第２の出力部が遅延時間を設定するコントローラへ接続される。可視パターンセレクタと時間遅延コントローラとの出力部は、制御自在な電源の入力部へ接続され、その電源の出力部が照明コントローラへ接続される。自転車の車輪が回転されると、遠心的に制御されるスイッチが、オンに起動され、かつ可視パターンセレクタをオンにする。結果として得られるパターンは、セレクタに格納されるパターンの集まりから事前選択される。遅延時間を設定するコントローラは、種々の点灯時間を、それぞれ個別のセレクタへ割当てる。種々の時間における発光ダイオードの点灯は、過渡的視覚により強化される二次元単色画像を表示する準メートル視界を生成する（ＵＳ５８０００３９）。

この装置の欠点は、それが車輪の回転速度と同期していないので、結果として得られた画像は連続的に横流れする点である。さらに、その装置は、二次元単色画像だけを生成する事実により、低い情報能力を有する。別の欠点は、その装置は、周囲光の強さに関係なく、車輪が回転する限り作動する点である。これにより、特に昼光または明るい側面光において画像感知能力が減少する。この冗長な作動の状態により、独自の電源がより速く消耗するので、その電源を頻繁に取替える必要がある。その装置の他の欠点は、その装置が自転車だけに適用でき、かつ自転車のスポーク間の特定の箇所に取付けられる場合にだけ機能するので、その範囲が限定される点である。

従来技術から知られている情報を視覚化する他の装置は、運搬車輪用に特に設計されている。その装置は、光源の１個乃至ｍ個のグループから構成され、それぞれのグループが、ｎ個の発光ダイオードを含み、それぞれのダイオードは一列に均等に配設される。ＬＥＤのそれぞれのグループは、個別の硬質で平坦な基板上に取付けられる。基板上の全てのダイオードは同一の色を有する。それらのダイオードは、独自の電源を有する対応する制御回路へ接続される。それらの基板は、たとえば、自転車の車輪のような回転体上に互いに角度的に離れた同等な距離で半径方向に配設される。個別のグループの制御回路は、中央マイクロコントローラの直列出力母線へ接続される。その中央マイクロコントローラは、独自の電源、制御パネルおよびメモリを有するマイクロコントローラから構成される。中央マイクロコントローラは、基板の１つの上に設置されるので、その基板上の発光ダイオードのグループと共通の電源を有する。磁石が、自転車の前フォークのような機械の固定部分に固定される。同期センサが、車輪のような車両の回転部分上の適切な位置に固定され、また磁石を通る度に起動される。この検出器の出力部は、マイクロプロセッサの情報入力部へ接続される。視覚化される画像のパターンは、制御パネルにより事前選択される。自転車の車輪が回転されると、マイクロプロセッサは、検出器により起動されて、対応するダイオードのグループへの制御信号の送信を開始する。同時にマイクロプロセッサは、車輪の回転速度を設定し、ついでその速度に基づいて、同一の箇所において画像を形成するように、ダイオードが点灯する瞬間を決める。したがって、過渡的視覚のために、種々の時間における発光ダイオードの点灯が、それぞれが異なる色を有する二次元単色画像のｍ個のグループを表示する準メートル視界を生成する（ＰＣＴ／ＵＳ００／２５０９８）。

この装置の欠点は、そらが、二次元単色画像だけを生成するので、画像感知能力を減少している点である。その装置の他の欠点は、可動ワイヤの手段により相互に接続される複数の独自の構成部材を有するので、その機構がかなり複雑である点である。これは、磁石と検出器の存在と連係して、その信頼性を低下する。

この装置の他の欠点は、その永久的な作動の状態によりエネルギーが損失される点である。さらに他の欠点は、高品質画像の生成が、車輪の回転部分上での個別の発光源の正確な位置決めを必要とする点である。

本発明の目的は、高品質の生成画像、信頼性および強化された情報能力を提供する、情報を視覚化する装置を創作することにある。

この目的は、画像を表示するように動作可能な情報を視覚化する装置を提供することにより達成され、その装置は、基板上に均等に配設され、独立の電源を有するマイクロコントローラへドライバを用いて接続される多数の光源、すなわち発光ダイオードを備える。マイクロコントローラは基板上に取付けられる。同期センサがマイクロコントローラへ接続される。ＬＥＤは単色または３色（ＲＧＢ）であり、また基板は曲げやすい。同期センサ６は、回転表面上に取付けられるとき、その回転軸が地面と直交しない場合に重力に反応し、又はその回転軸が地面と直交する場合に、同期センサは所定の不動な点に対する位置で作動される。光センサがマイクロコントローラへ接続され、ついでそのマイクロコントローラが制御パネルへ接続される。２つのセンサおよび制御パネルは基板上に固定される。マイクロコントローラはシリアルインターフェイスを有する。

基板は、同一又は異なる色であるか、若しくはＲＧＢである、同一又は異なる数のＬＥＤを含んだ追加のＰ個のＬＥＤ群を収納できる。これらのＬＥＤ群は、同一の平面に、又は基板から種々の距離をおいて、一列に、格子パターンに、又は他の事前に設定されたパターンに配置され得る。

基板２の下端部は粘着薄膜で覆われこともできる。

基板２は硬質であり且つ事前に設定された外形を有することができる。

情報を視覚化する装置の利点は、その装置が、高品質の生成画像、信頼性を提供し、かつ強化された情報能力を有する点である。

添付図面に示される本発明の好ましい実施態様は、その装置の詳細な説明を提供する。

画像を表示するように動作可能な情報を視覚化する装置は、基板２上に一列に均等に配設され、独立の電源５を有するマイクロコントローラ４へドライバ３を用いて接続される多数の光源、すなわちＮ個の発光ダイオード１を備える。マイクロコントローラ４は、基板２上に取付けられる。同期センサ６がマイクロコントローラ４へ接続される。ＬＥＤ１は単色または３色（ＲＧＢ）であり、基板２は曲げやすく、また同期センサ６は、回転表面上に取付けられるとき、その回転軸が地面と直交しない場合に重力に反応し、その回転軸が地面と直交する場合に、当該同期センサは、所定の不動な点に対する位置で作動される。光センサ７がマイクロコントローラ４へ接続され、そのコントローラへ制御パネル８が接続される。２つのセンサ６と７、および制御パネルは基板２上に配設される。マイクロコントローラ４はシリアルインターフェイス９を有する。

基板は、同一又は異なる色であるか、若しくはＲＧＢ（図６）である、同一または異なる数のＬＥＤを含んだ追加のＰ個のＬＥＤ群を収納することができる（図２、３、４、５、７）。これらのＬＥＤ群は、同一の平面に、または基板から種々の距離をおいて、一列に、格子パターンに、または他の事前に設定されたパターンに配置され得る。

基板２の下端部は粘着薄膜１０で覆われることもできる（図２乃至７）。

基板２は硬質であり且つ事前に設定された外形を有することもできる（図８）。

電源の電池は着脱自在の上端カバー１２で密封されたハウジングケース１１内に収納される。ハウジングケース１１も基板上に取付けられる。

装置の電子部品は基板の広い部分上の適切な位置に配設される。

装置はホイールリム１３上に取付けられ得る（図９）。

図１０から図１３上の準マトリックス画像１４は、装置が配設された物体の回転中に、装置により生成される。

装置は回転体１５の外面に取付けられ得る（図１４）。

マイクロコントローラ４は、マイクロコントローラの製造前に、画像、テキスト、光模様またはそれらの組合せのような、そのメモリに記録された多数の種々の可視パターンを有するライブラリを含む。インターフェイス９と外部ソース（図面に表示されない）により、装置を使用中に、複数のパターンを有する複数のライブラリをマイクロコントローラのメモリに追加することができる。外部ソースは、ソフトウェアが設けられ、装置の通信プロトコル、およびデータの入力及び処理に対応している、パーソナルコンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ、又は専用装置などである。これにより、オペレータの好みに応じて、オンラインなどにより装置をその場で繰返し再プログラムすることができる。

装置は、物体の回転部分上に、たとえば、ホイールリム１３上に、粘着薄膜１０によって固定して配設される。回転軸に関して半径方向に装置が配設されることが推奨される。電池は、ハウジングケース１１内に配置され、その後に、電池の保全を確保すべく、たとえばネジ留めにより、着脱自在の上端カバー１２が密封される。電池の出力が尽きたとき、電池の取替えは、逆の順序で実施される。

装置は、電池がその中に配置された直後に作動し、マイクロコントローラ４は、電池寿命を延ばすように、低電力待機モードで動作を開始する。動作センサ６が信号を受信すると、マイクロコントローラ４は、「目覚め」て、光センサ７を調べる。明るい昼光において、マイクロコントローラ４は、エネルギーを節減するために、低電力消費モードへ切換わる。暗がりの時間帯において、すなわち夜間の状態において、マイクロコントローラ４は、事前に設定された時間のために内蔵されたタイマを作動させる一方、信号を発光ダイオード１へ送信する。

タイマが動作可能な間、マイクロコントローラ４からＬＥＤ１への信号の伝送は動作センサ６により制御される。車両のホイールリム１３または物体１５のそれぞれの回転において、このセンサは、短いインパルスをマイクロコントローラ４へ送る。マイクロコントローラ４は、センサの次の作動までの時間を記録し、そして、準マトリックスの準横列と準縦列から可視パターンを生成するために、適切な順に且つ所要の時間、ＬＥＤ１を点灯する。これは、遠隔の観察者が準マトリックス領域１４からの情報を的確に知覚できるよう、一定の角速度で、伝達のストロボ効果により示される形態で実施される。観察者の眼は、人間の過渡的視力のために、生じた視覚効果を知覚でき、このことは、他の技術的分野、たとえば、映画撮影技術、テレビジョン、およびストロボ写真技術などに広く使用されている。準マトリックス領域１４により生成された映像のデータは、マイクロコントローラ４に保存される。このデータをマイクロコントローラのメモリ上に記録できる２つの方法があり、それらの方法は以下の通りである。

第１の方法において、データは、マイクロコントローラのメモリに事前に記録され、後の段階では変更できない。

第２方法において、マイクロコントローラ４は、外部ソース（図面に示されない）からデータを得るためにシリアルインターフェイス９を使用する。マイクロコントローラ４は、このデータを、その不揮発メモリに保管し、ついで、上述の方法で、そのデータを検索する。その外部ソースは、必要なソフトウェアが設けられ、装置の通信プロトコル、およびデータの入力及び処理に対応している、パーソナルコンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ、又は専用装置などである。これにより、「その場で」を含めてオペレータの好みに応じて、装置を繰返し再プログラムすることができる。

マイクロコントローラのタイマ４は、光センサ７が光の欠如を検出したとき、動作センサ６から信号を受信する度にその値をリセットし、かくして装置に十分な動作時間を提供するので、車両が偶然に照らし出された場合（他の運送車両のヘッドライト、広告掲示板および街灯などにより）、または動作センサ６が信号を発信しない場合（たとえば、車両が交差道路で停止した場合）、ＬＥＤ１は短時間は動作したままである。このように、車両が照らし出された区域を通過するときに、その効果を目視できる。装置のこの特徴は、停止された車両を一層目立たせる。というのは、車両の存在を他のドライバに警告するように明滅できる一列の光を観察者が見ることができるからである。したがって、この特徴は、暗くなった時間帯の交通の安全性を提供する。タイマの使用に関係する装置の他の機能は、車両が停止したときに電池レベルを監視できることである。車両が停止した後にＬＥＤが発光を続けるならば、電池はその出力を失っていない。

長く停車している間、または明るい環境において、タイマはリセットされない。したがって、マイクロコントローラ４は、ＬＥＤの給電を終了する信号を送信し、装置が次に作動されるまで低電力待機モードに切換わる。

装置のブロック図である。 単列のＬＥＤを備えた装置の不等角投影図である。 ３列の均等に配設されたＬＥＤを備えた装置の不等角投影図である。 格子パターンに配置された３列のＬＥＤを備えた装置の不等角投影図である。 斜め３列のＬＥＤを備えた装置の不等角投影図である。 単列のＲＧＢのＬＥＤを備えた装置の不等角投影図である。 それぞれのＬＥＤが基板から異なる距離に載置される斜め３列のＬＥＤを備えた装置の不等角投影図である。 事前に設定された外形を有する硬質基板２を備えた装置の不等角投影図である。 回転表面、すなわちホイールリム１３の外面に取付けられた装置の不等角投影図である。 装置により生成される準メートル画像の見本図である。 装置により生成される準メートル画像の見本図である。 装置により生成される準メートル画像の見本図である。 装置により生成される準メートル画像の見本図である。 回転表面、すなわちシリンダ１４の外面に取付けられる装置の不等角投影図である。

Claims (4)

1. 基板上に一列で均等に配設され、独立の電源を有し且つ前記基板上に取付けられたマイクロコントローラへドライバを用いて接続される複数の光源、即ちＮ個の発光ダイオードと、前記マイクロコントローラへ接続された同期センサと、を備える情報を視覚化する装置であって、
   前記複数のＬＥＤ１は単色または３色（ＲＧＢ）であり、
   前記基板２は曲げやすく、
   前記同期センサ６は、回転表面上に取付けられるとき、その回転軸が地面と直交しない場合に重力に反応し、又はその回転軸が地面と直交する場合に、当該同期センサは、所定の不動な点に対する位置で作動され、
   光センサ７が前記マイクロコントローラ４へ接続され、ついで当該コントローラが制御パネル８へ接続され、
   前記２つのセンサ（６と７）および前記制御デッキ８は前記基板２上に配設され、そして前記マイクロコントローラ４はシリアルインターフェイス９を有することを特徴とする情報を視覚化する装置。
2. 前記基板は、同一又は異なる色であるか、若しくはＲＧＢである、同一又は異なる数のＬＥＤを含んだ追加のＰ個のＬＥＤ群を収容でき、
   これらのＬＥＤ群は、同一の平面に、又は前記基板２から種々の距離をおいて、一列に、格子パターンに、又は他の事前に設定されたパターンに配置され得ることを特徴とする請求項１に記載の情報を視覚化する装置。
3. 前記基板２は硬質であり且つ事前に設定された外形を有することを特徴とする請求項１に記載の情報を視覚化する装置。
4. 前記基板の下端部は粘着薄膜１０で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の情報を視覚化する装置。

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