(57)【要約】計針、計針の動きに対応してデジタル信号を発生させる、アナログ計器上に搭載する画素化された光学感知器配列が含まれるデジタル監視装置、画素配列からの電気信号をもとにしたアナログ計器の計針読み取り用の画像処理手段、ならびに許容限界を越える計針に対応する警報出力用の警報出力手段が含まれるアナログ計器監視用のデジタル監視装置。【選択図】図１
2008523467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計針の位置に対応するデジタル信号を発生させるアナログ計器上の設置用の光学感知画素配列、画素配列からの電気信号をもとにしたアナログ計器の計針位置の読み取り処理手段、および警報出力から成る、計針を含んだアナログ計器監視用デジタル監視装置
【請求項２】
さらに光学感知画素配列、処理手段ならびに警報出力に給電する電源が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項３】
さらにデジタル監視装置をアナログ計器窓に取付ける取付け手段が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項４】
前記取付け手段が真空吸着盤、接着剤、粘着テープ、スクリューネジ、ボルト、リベット等から選定される請求項３のデジタル監視装置
【請求項５】
さらに計器計針を画像情報化する光学感知画素配列の割付手段が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項６】
アナログ計器の針に応じて画素配列間で傾斜角度を調節するための割当て手段が含まれる請求項５のデジタル監視装置
【請求項７】
さらにアナログ計器の計針の回転上のデジタル監視装置の位置検出手段が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項８】
さらにデジタル監視装置の、設置、調整ならびにキャリブレーションの簡略化用の表示装置が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項９】
聴覚表示ならびに視覚表示の中から選定される調整に関する表示を提供する前記表示装置が含まれる請求項８のデジタル監視装置
【請求項１０】
画素配列が長方形画素配列である請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１１】
画素配列に少なくとも1列のカーブ付き画素列を含むカーブ付き配列に設置される画素が含まれる請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１２】
画素配列にCMOS装置が含まれる請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１３】
さらにアナログ計器から画素配列上に光信号を投影するための光学レンズが含まれる請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１４】
画像処理手段にDSPが含まれる請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１５】
画像処理手段に前記計針の動きに反応した出力生成用閾値記憶手段および決定手段が含まれる請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１６】
画像処理手段に複数の閾値記憶用の記憶手段および計針に反応した出力作動用の決定手段が含まれる請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１７】
さらにデジタル監視装置のキャリブレーションおよび調整が前記アナログ計器から反射される光源からの光の位置によって容易化される光源が含まれる請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１８】
さらに閾値の入力によるキャリブレーション向けの入力手段が含まれる請求項１によるデジタル監視装置
【請求項１９】
閾値が装置上の押しボタンの使用により設定可能である請求項１８のデジタル監視装置
【請求項２０】
閾値が計針の位置に合わせて設定される請求項１８のデジタル監視装置
【請求項２１】
閾値がアナログ計器に光点を投影することによって設定される請求項１８のデジタル監視装置
【請求項２２】
さらにデータリンクに結合されるトランシーバーが含まれると同時に閾値がデータリンク上に遠隔操作で入力される請求項１８のデジタル監視装置
【請求項２３】
さらに可聴作動装置による作動向けのマイクロホンが含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項２４】
さらにオン／オフ制御が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項２５】
さらにキャリブレーション用のアナログ計器の点灯用とセクター限界の設定用に回転可能なLEDが含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項２６】
さらに通信チャネルが利用される、監視パラメータの許容範囲に対応する計針限界の更新用手段が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項２７】
さらに出力信号の作動に関する決定達成用手段が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項２８】
前記出力信号が可聴警報、視覚表示、および話し言葉の中から選定される請求項１のデジタル監視装置
【請求項２９】
前記出力信号が複数のLEDやLCDおよびブザーの中から選定される電気信号器によって出力される請求項１のデジタル監視装置
【請求項３０】
受動的運行制御装置として利用される車の少なくとも１つのアナログ計器への接続用の請求項１のデジタル監視装置
【請求項３１】
さらにトランシーバーならびにデータリンクが含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項３２】
さらにトランシーバーの作動に関する決定達成用手段が含まれる請求項２８のデジタル監視装置
【請求項３３】
さらに記憶装置と該記憶装置内のデータの貯蔵に関する決定達成用手段が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項３４】
前記警報が固定された事前に定められる時間の間作動される請求項１のデジタル監視装置
【請求項３５】
計針が最小閾値を越える限り警報が作動する請求項３４のデジタル監視装置
【請求項３６】
時間に関する監視パラメータからの派生パラメータ監視のための計針移動速度監視用の請求項３４のデジタル監視装置
【請求項３７】
さらに温度計が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項３８】
さらに温度計によって記録された温度が事前設定される限界値によって定められる範囲を越える場合の装置の運転停止用の遮断が含まれる請求項３７のデジタル監視装置
【請求項３９】
装置認識コードが含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項４０】
装置認識コードが本体車両の登録番号に関連付けられる請求項３９のデジタル監視装置
【請求項４１】
さらにアナログ計器に関する位置監視手段が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項４２】
デジタル監視装置が設定地点を越える計針の移動によりバッテリー検査が含まれる自己検査ルーチンが実行される請求項１のデジタル監視装置
【請求項４３】
さらにバッテリー状態に関する警報手段が含まれる請求項４２のデジタル監視装置
【請求項４４】
さらに省電力手段が含まれる請求項１のデジタル監視装置
【請求項４５】
前記省電力手段に以下のうちの少なくとも1つが含まれる請求項４４のデジタル監視装置
（a）計針により監視パラメータが事前設定閾値から遠く離れていることが示される場合によりゆっくりした速度が採用されるスキャン速度変更手段
（b）画像スキャンならびに信号処理の可変速度
（c）アナログ計器計針が監視不可能な場合における装置の低電力消費モード開始手段
（d）屋内光が最小閾値未満である場合の低電力消費モードの開始
（e）装置のオンオフ切り換え用の振動あるいは運動感知器
【請求項４６】
計器の視覚画像が表示される電気信号発生用の画像感知手段、電気信号を元にしたアナログ計器の移動する針の位置の読み取り用ならびに針が予め定められた位置（閾値）にある場合の出力作動用の画像処理手段、計器の方に向けられる画像感知器手段と共にアナログ計器の前面に監視装置が固定されるための支持手段、ならびに装置の電源供給用に装置内に組込まれる電源供給手段が含まれるアナログ計器監視装置
【請求項４７】
計器の移動針の角度が表示される電気信号発生用の針位置の光学感知器手段、針が事前に定められた角度（閾値）にある場合の検針角度検出用ならび出力作動用のコントローラ手段、計器の方に向けられる感知器手段と共に監視装置がアナログ計器の前面に固定される支持手段、ならびに装置用電源が供給される装置内に組込まれる電源供給手段が含まれるアナログ計器監視装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本装置は画像感知器が用いられるアナログ計器の監視向けならびに感知器出力に反応した警報提供用の監視の装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
他に計器あるいは「クロック」として知られるアナログ計器は、画像感知器が利用されて監視パラメータに反応して目盛上を振れ動く計針を有する。時間クロックでは、アナログクロックの時間針は、地球がその軸廻りに自転するにつれてあるいは地球上で見る人からは太陽が天空を横断するにつれてクロック面を動いて回転する。
【０００３】
車では、例えば、クロックに似たアナログ計器には燃料計器および温度計器、回転計、速度計等が含まれる。このアナログ計器では、針あるいは計針は、空の燃料タンク、冷えたエンジン、回転数（すなわち、クランク軸のポンプ周期）ゼロあるいは速度ゼロにせよいずれも測定パラメータがゼロであることを意味してゼロを表示する第1端と、あるいは燃料満タン、エンジンのオーバーヒート、危険な高回転数、最大速度等を表示する最大目盛の振れである第2端の間の線形目盛上を移動する。
【０００４】
アナログ計器はまた航空機ならびに船舶にも利用されると同時に温度、圧力、流体速度等が監視される工業でも広く利用される。
【０００５】
車のアナログ速度計についてこの計器が車速の視覚的監視に利用されると、多くの不都合が生じ得る。例えば、ドライバーが道路上での出来事に集中するよりも速度を監視するため速度計を見る場合、ドライバーは少なくとも、瞬間的に気が逸れると同時に道路上に生ずる出来事に注意が払われない。従って、事故の可能性が増す。様々な計器を繰り返し見下ろす過程は、たとえ間断的に行われるだけであっても、特に、長距離ドライブ時には消耗させる作業であると同時に疲労を与える。かといって、自分の車速を頻繁にチェックしないドライバーは速度制限あるいは安全運転速度を越える可能性がある。運転中うっかりして緊張が緩んだドライバーはアクセルペダルをさらに踏み込むかあるいは踏み込み不足となる恐れがあり、これによりこの場合警告が何ら作動しないまま車の速度が上下する。予め定められた限界値を越える速度に関して音が聞けるアラーム音のような警報あるいはその他のサイン類は、従って、極めて大きな意味合いがあると同時に、こうしてこのクロックや計器の自動監視とともに音が聞けるかあるいは目に見える警報の提供により運転安全性が改善可能であり、ドライバーが警戒状態を保ちやすくなり信頼が向上するとともに道路上にドライバーの集中を継続させる点が高く評価されよう。
【０００６】
従って、速度計のような計器類の監視用の装置あるいはシステムの実用上の実施に対するニーズがある。この実施は改造取付けが可能でなくてはならないと同時に、車の機械構成部品との干渉が回避されなくてはならないと同時に車の保証および／または保険への影響も共に防止されなくてはならない。
【先行技術】
【０００７】
先行技術の装置ではこのシステムにかかわる問題に満足には対処されていないのは明らかである。
【０００８】
例えば、Fernandezに対する「自動車向け速度監視装置」という題の米国特許6,748,322は、地球位置決めシステムが利用されると同時に、特定位置および速度が、予め決められた速度に関する限界値が含まれる区域および予め決められた時間および曜日にわたる範囲に関してコンピュータ化された地図と突き合わされて比較されることによって、指定区域上にわたる車の速度および位置が監視されるシステムに関連する。ある限界値を越える場合の特定位置および速度情報が発生時の時間とともに記憶される。記憶された情報は任意に選択されてさらなる処理のため遠隔地に転送可能である。また、警報回路が限界値を越えたことで同乗者に注意を喚起するために車内部に提供される。
【０００９】
「車速監視システムおよび方法」と題するLash等に対する米国特許6,728,605は、ドライバーが個人的な好みの走行速度に相当する許容速度範囲値内に入ることを可能にするとともに、許容速度範囲を外れる場合にドライバーに注意が喚起される車速監視装置に関する。具体的には、許容速度範囲は多くの許容速度変動幅からなり、それぞれ特定の公示速度制限値と関連付けられる。車が様々な地図領域を通過するにつれて、適用できる公示速度制限値がカスタマイズされたＧＰＳ地図が利用されて決められる。装置は車位置、速度そして公示速度制限値が決定された後、車速がドライバーの許容速度範囲値内にあるかどうかを知るため走行平均値が利用されて車速が比較されると同時に、もし範囲内になければ装置によりドライバーの運転好みに応じてドライバーに視覚および／または可聴警告が提供される。
【００１０】
Awadaに対する「車の速度制限公示装置」と題する米国特許6,515,596は車のドライバーに対する公示速度制限値の通知「の方法と装置に関する。車位置はＧＰＳ受信器あるいはセルラーホン信号の三角測量を利用して決定される。車の位置情報は速度制限値あるいはデータベースからその他の情報を検索するために利用される。該情報はその後ドライバーに報告される。実際の車速と公示速度制限値とが比較されるとともに公示速度制限値を越える場合にはドライバーに警告される技術もまた公開されている。上述のすべてのシステムはＧＰＳ技術に頼るとともにＧＰＳが支援される場所でしか作動し得ない。
【００１１】
「過剰速度警告装置付き速度計」という題のOno等に対する米国特許番号US 4,095,553では、金属製キャップと共に回転可能である速度計針が予め決められた最大目盛値を越えて振れる場合に、回転リング部材に設置される突起部と噛合して振動し得る結果、該速度計針が振動して車ドライバーに警告を与える、速度計の金属製キャップあるいはカップに固定されるレバーが説明されている。説明された装置は速度計の設置の代わりに、車に設置されるかあるいは既存車に対し専門の機械工によって改造取付けされても構わない速度計である。これはドライバー自身が容易に改造取付けできる装置ではない。該装置はドライバーが散漫となるというそもそもの計器の問題点に対処していない。
【００１２】
「速度警告表示器付き速度計ならびにこれの提供方法」と題するEvansに対する米国特許番号3,980,041では、速度計目盛が含まれる速度計ケースの透明フェイスカバーに取付けるための接着剤のついた付属透明プラスチックシートのような手段を有する透明な移し絵といった透明板が含まれる速度計向けの改良速度警告表示器が説明されている。該プレートにより該プレートおよび該プレートを通じて視覚速度計目盛が隠される、カラーのおよび／または間隔をおいた複数の線等といったマークを有することによって、目盛全体が障害なく見えながら目盛上に警告速度が表示される。該プレートはよりはっきりと速度警告が出されるようにカバーおよび目盛の部分にだけ重なって存在するように構成されるとともに大きさも決められるのが好ましい。該プレートは該発明の改良速度計が極めて容易に単純にかつ効果的に設置されるよう、全体が組立てられた速度計のフェイスカバーに該方法により付け加えられ得る。この装置により恐らく速度計の表示装置がさらに読みやすくなるかもしれないが上記で説明された従来の速度計の制約はすべて持っている。
【００１３】
「速度警報装置」と題するMatharaに対する英国特許出願番号2,384,603には真空吸着盤が利用されて速度計のクロックガラスに取付け得るステッキ状の速度警報装置が説明されている。該装置にはバッテリー（ドライセル）、周辺感知器、およびブザーが含まれるとともに、速度計の針（計針）がその下を通過することが検知される場合にブザー音が出る。該装置はその周辺における周辺感知器の速度計の針の感知方法に関して説明が与えられていない点で可能性に欠ける。おまけに、この速度計から延びる長い突起物は、特に、その必要性からこれは中心がずらされて取付けられるとともにダッシュボードの対称性がこわされるので、これ自体、ドライバーの気を散らせるものであり得る。
【００１４】
「車向け速度制限制御システムおよび方法」と題するParkに対する米国特許番号US 6,094,615には、速度規制値を超える速度が制限されるようにエンジンの燃料注入量と点火タイミングの両方の制御が可能である車両向け速度制限制御システムおよび方法が説明されている。該装置には実際の車速に応じた電気信号発生用の車速感知器、
予め決められた規制速度を越えないように速度の変動幅に応じたエンジンの点火タイミングと燃料注入量の制御のために制御信号が出力される車速感知器からの信号による実際の車速の判定用の制御装置、エンジン制御装置から伝達される信号による事前に決められるタイミングの点火用の点火装置、ならびにエンジン制御装置から伝達される信号によって予め決められる燃料量が注入されるための注入装置が含まれる。説明される該システムは磁気感知器手段が直接利用されて車の車輪の回転が監視されると同時に速度が直接に制御される。このシステムは高価であり、かつドライバーを制約すると同時に無視することも困難である。
【００１５】
「車の速度計向け付属品」と題するGeorgeに対するオランダ国特許番号NL 1008348Cには、吸着パッドによって速度計の透明カバープレートに取付け可能な改造取付け可能な付属品が説明されている。該付属品は速度計針の回転軸上に配置される。感知器は所要速度段階刻みが並べられてから留め金で固定される蝶番接合の放射方向移動具の端部に嵌め込まれ取付けられる。針が感知器下を通過する場合には、感知器出力により、「速すぎる」といった話し言葉のメッセージでありうる可聴警告が生ずる回路が開かれる。該感知器は次から次に位置が移動されても良いが、これは手動で行われなくてはならない。このシステムは例えば車道を運行する前に速度制限値が設定されるのに便利であるが、市街内部、都市間ならびに高速車道といった様々な道路で適切な警告が出されるのに利用されるのは容易には可能ではない。
【００１６】
「速度警戒装置」と題するHaeriに対する米国特許番号5,659,290は車速が測定されると同時に、車ダッシュボード周辺に位置するデジタル読み取り表示器上に速度が表示される車用の汎用的な装置に関する。該装置の回路構成部分に組込まれる別個のデジタルスイッチが、参照速度が望ましい値に事前設定されるために利用される。車の実際の速度がこの事前設定参照値を越えるにつれて速度表示器が事前設定速度を越えたドライバーに注意が喚起されるためにブザーが鳴る、および／または、点滅する。車速が事前設定限界値未満になると、ブザーや点滅は停止すると同時に装置は通常のデジタル速度計として作動する。該装置は調整可能であるので、広範な車種に利用可能である。
【００１７】
Haeriの感知手段は例えば、銅、アルミ等製の非磁性金属スリーブによって囲まれるリードスイッチ感知器が含まれる周辺磁気感知器である。該感知器は速度計の計針は鉄磁性であることを要する。しかしながら、重量を最小にするためこの計針はプラスチックあるいはアルミニウムであることが多い。
【００１８】
「速度警報器」と題するBruchに対する仏国特許9504565ならびに「計針付き表示器の相対位置の検知方法とその実施を可能にする電気装置」と題するPoulainに対する仏国特許89 13871の両方では、速度計の針の位置の感知向けの感知器が説明されている。当然ながら、その下の場所を照らすために光源が設置されるとともに針の通過が信号の変化によって検知される。
【００１９】
Haeri、BruchならびにPoulainによって説明された感知器は、その他上述の多くのように、その下の計針の通過に関する単純なイエス／ノー情報の提供が可能であるが、計針の追跡あるいは例えば２種の速度の監視は不可能である。
【００２０】
「車用速度警報システム」と題するMottahedehに対する米国特許5,554,970では、その外周周囲に形成される半円形電気表示器グリッドを有する第1ディスクが含まれる車用速度警報システムが説明されている。第1ディスクは車の速度計のリレーに回転可能に配置されると同時にそこにつまみ部分によって連結される。第2ディスクはその外周の内側に形成される円形状凹み部を有する。第2ディスクは摘み部分の上部部分を通って配置可能であり、それによって第1ディスクの半円形状電気グリッドが第2ディスクの円形凹み部と選択的に並びが調整される。表示針はつまみ部分の上部部分と回転可能に結合される第1端を有する。第2端は第2ディスクの円形凹み部通って下方に延びる磁化部分を有する。スピーカーは既設の車の速度計リレー並びに第1ディスクの半円形電気グリッドと接続されるその外側に延びる配線を有する。Motadehに対する該装置は従来の速度計を置き換えるものであり、熟練機械工による取付けを必要とするように思われる。
【００２１】
「車過剰速度監視器」と題するHerringtonに対する英国特許番号2,360,582には、ドライバーの過剰な速度あるいは回転数の警告用の監視器が説明されている。監視器はハウジング内に、車内装備パネル上部の透明スクリーンに接着あるいは吸盤によって取付けられる光源を有する。光源の背後には監視回路、バッテリーならびに光線が速度計あるいは回転数の針によって遮断される場合にドライバーの注意喚起のため可聴音が出る可聴警報装置がある。監視器は取り外し可能であると同時に特定の速度限界値例えば時速３０マイルに設定可能である。
【００２２】
「速度計および付帯装置のアナログ計測装置向け付加付属品内蔵信号」と題するCohenに対する米国特許6,600,409は、スピード計器あるいはタコメーターといったアナログ計測装置向け内蔵型付属品に関する。該付属品にはアナログ計測装置の出力針の移動変動範囲の複数位置の並び調整が調節可能に選択可能である感知器が含まれる。
好ましい実施例では感知器は、例えば速度計上の毎時マイルサインの段階刻み印との並び調整が可能であると同時に、該付属品は針が選択された段階刻みに達すると信号が出される。該信号はレーダー探知器あるいは中央監視システムといった付帯装置に送られる。またこの信号は選択刻み段階にアナログ計測装置の出力針が到達したことがユーザーに注意喚起されるための表示の提供にも利用される。該付属品はアナログ計測装置のカバーに取付けられると同時に、カバーから付属品が取り除かれなくても感知器位置の調節が可能である。好ましいレーダー探知器はいくつかのレーダー探知機能が付属品の信号に反応する場合に変更操作がもたらされる信号が利用される。説明された装置は計測装置の針と付属品の針の並びが検知される感知器付きの針を有するアナログ計測装置向けの本質的に内蔵式の付加付属品である。
【００２３】
「スピードメーターあるいはタコメーターといったアナログ計測装置向け内蔵型付加付属品」と題するCohenに対する米国特許6,310,544は、測定された出力パラメータの表示器としての移動針を有する内蔵型付加付属品に関するもので、該付属品にはアナログ計測装置の面上の刻み段階印は覆い隠さないアナログ計測装置のカバーの部分に合う大きさのハウジング、該ハウジングから延びると同時にアナログ計測装置の面上の複数の異なる刻み段階印と並び調整可能な選択調整可能な部材、アナログ計測装置の出力針が、前記選択調整可能な部材が一列に並んだアナログ計測装置面上のある刻み段階に到達する場合を探知する選択調整可能な検知部材と連結して取付けられる感知器、ならびに前記感知器に給電する前記ハウジング内部の電源が含まれる。
【００２４】
数多くある技術にもかかわらず、速度計といったアナログ計器の自動的読み取りのための装置へのニーズはいまだにあり、本発明はこのニーズに取り組むものである。
〔特許文献１〕米国特許6,748,322〔特許文献２〕米国特許6,728,605〔特許文献３〕米国特許6,515,596〔特許文献４〕米国特許番号US 4,095,553〔特許文献５〕米国特許番号3,980,041〔特許文献６〕英国特許出願番号2,384,603〔特許文献７〕米国特許番号US 6,094,615〔特許文献８〕オランダ国特許番号NL 1008348C〔特許文献９〕米国特許番号5,659,290〔特許文献１０〕仏国特許9504565〔特許文献１１〕仏国特許89 13871〔特許文献１２〕米国特許5,554,970〔特許文献１３〕英国特許番号2,360,582
〔特許文献１４〕米国特許6,600,409〔特許文献１５〕米国特許6,310,544
【発明の開示】
【００２５】
本発明は計針が含まれるアナログ計器監視用のデジタル監視装置の提供を目指すもので、該デジタル監視装置には、計針の位置と対応するデジタル信号が発生されるアナログ計器搭載の光学感知器画素配列、該画素配列からの電気信号をもとにしたアナログ計器の計針位置読み取り処理手段、ならびに許容限界を越える計針に対応する警報が出力される注意喚起出力が含まれる。
【００２６】
デジタル監視装置には、通常、さらに光学感知器画素配列ならびに処理手段さらには警報出力の給電用の電源が含まれる。
【００２７】
デジタル監視装置にはさらにデジタル監視装置のアナログ計器窓への設置用取付け手段が含まれるのが通常である。この取付け手段は真空吸盤、接着剤、粘着テープ、ネジ、ボルト、リベット等の中から選択され得る。
【００２８】
デジタル監視装置にはさらに計器計針が画像化される光学感知器画素配列の検知手段が含まれるのが通常である。
【００２９】
デジタル監視装置にはさらにアナログ計器針に関する画素配列間の変動傾き角度割付手段が含まれるのが通常である。
【００３０】
デジタル監視装置にはさらにアナログ計器の針の回転に関するデジタル監視装置の位置探知用手段が含まれるのが通常である。
【００３１】
任意選択としてデジタル監視装置にはさらに割付手段ならびに視聴覚表示の中から選択される並び調整表示提供用表示手段といったデジタル監視装置の据付、調整、ならびにキャリブレーションの簡略化用の表示装置が含まれる。
【００３２】
任意選択として画素配列には長方形配列の画素もある。あるいは該画素配列には少なくとも1列のカーブの付いた列に配置される画素が含まれる。該画素配列にはＣＭＯＳデバイスが含まれるのが通常である。
【００３３】
装置にはさらにアナログ計器からの光信号が画素配列上に焦点が合わせられるかあるいは少なくとも投影されるための光学レンズが含まれるのが好ましい。
【００３４】
任意選択として画像処理手段にはDSPが含まれるのが好ましい。
【００３５】
任意選択として画像処理手段には閾値記憶手段ならびに前記計針の動きに反応した出力が出されるための決定手段が含まれるのが好ましい。
【００３６】
任意選択として処理手段には複数の閾値が記憶されるための記憶手段ならびに計針に反応した出力の作動決定手段が含まれるのが好ましい。
【００３７】
任意選択としてデジタル監視装置にはさらに光源が含まれ、デジタル監視装置のキャリブレーションと調整が前記アナログ計器から反射する前記光源からの光の位置によって簡便化される。
【００３８】
デジタル監視装置の好ましい具体例にはさらに閾値入力によるキャリブレーション用の入力手段が含まれる。任意選択として閾値は押しボタンが利用されて装置に設定され得る。あるいは、閾値は計針の位置に合わせて設定される。
【００３９】
ある実施例では、閾値はアナログ計器に光点が投影されて設定される。
【００４０】
好ましい実施例では、さらにデータリンクに接続されるトランシーバーが含まれるとともに、閾値が遠隔操作でデータリンク上に入力される。
【００４１】
デジタル監視装置にはさらに可聴作動システムによる作動用マイクロホンが含まれ得る。
【００４２】
デジタル監視装置にはさらにオン／オフ制御が含まれ得る。
【００４３】
デジタル監視装置にはさらにキャリブレーションのためにアナログ計器が照らされると同時にセクター範囲限界値が設定されるよう回転可能なLEDが含まれ得る。
【００４４】
デジタル監視装置にはさらに通信チャネルが利用される監視パラメータの許容範囲に対応する計針の限界値更新手段が含まれ得る。
【００４５】
デジタル監視装置にはさらに可聴警報、視覚表示ならびに話言葉の中から選択される出力信号が含まれ得る。
【００４６】
デジタル監視装置の出力信号は、様々な実施例において、LEDs、LCDsならびにブザーの中から選定される電気信号器によって出力され得る。
【００４７】
ある実施例では、デジタル監視装置は受動的運行制御システムとして利用される車の自動システムに接続され得る。
【００４８】
ある実施例では、デジタル監視装置にはさらにトランシーバーおよびデータリンクが含まれる。
【００４９】
ある実施例では、デジタル監視装置にはさらにトランシーバーの作動開始に関する決定達成手段が含まれる。
【００５０】
デジタル監視装置にはさらに記憶装置と前記記憶装置におけるデータ記憶に関する決定到達手段が含まれ得る。
【００５１】
装置の警報出力は予め決められた一定時間の間作動され得るかあるいは警報は計針が最小閾値を越えている間は作動が可能である。
【００５２】
デジタル監視装置は例えば速度計から加速度データが計算されるために時間に関する監視パラメータからの派生パラメータが監視されるよう計針の移動速度の監視が可能である。
【００５３】
好ましい実施例では、デジタル監視装置にはさらに温度計が含まれるとともに、温度計によって記録される温度が事前設定される限界値によって定められる許容範囲を越える場合の装置の停止操作用の遮断器が含まれ得る。
【００５４】
デジタル監視装置には車両本体の登録番号に恐らくは関係付けられる装置識別コードが含まれ得る。識別コードは暗号化され得る。
【００５５】
デジタル監視装置にはアナログ計器に関するその所在位置の監視手段が含まれ得る。
【００５６】
設定地点を越えた監視されるアナログ計器の針の動きによりデジタル監視装置はバッテリー検査が含まれる自己検査ルーチンが実行可能である。
【００５７】
デジタル監視装置には、任意選択として、(a)計針が、監視パラメータが現在閾値から大きくはずれていることが示される場合により遅い速度が採用されるスキャン速度変更手段、
(b)画像スキャンならびに信号処理の可変速度、(c)アナログ計器の計針が監視不可能な場合の装置の低電力消費モードへの切り換え手段、(d)室内灯が最低閾値未満である場合の低電力消費モードへの切り換え、(e)オンオフ切り換え装置用の振動、運動あるいは加速度感知器、の中の少なくとも1つが含まれる省電力手段が含まれ得る。
【００５８】
本公開全体を通じて、本発明は速度計あるいはその他の特定装置が参照された例を通じて示されるが、本発明は様々なアナログ計器に等しく利用できるものと理解されなくてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
本発明のさらなる良き理解のためとその実施方法が示されるために、純粋に例としてだけ、付録図面類への参照が以降に行われる。
【００６０】
今、図面の詳細な個別の参照について、示される特徴は、例を通じてかつ本発明の好ましい実施例の例示的検討のみの目的のためであると同時に、最も有用であると思われると同時に本発明の原理と観念的な局面の説明が容易に理解されるものが提供されるという理由で示される点が強調される。この点において、本発明の基本的理解に必要とされるもの以上に詳細に本発明の構造の詳細が示される意図は全く無いだけでなく、図面が利用されて行われる説明により熟練技術者にとって本発明の複数形態の実際の実施可能な方法が明らかとなる。
【００６１】
【図１】速度計正面に搭載された本発明のアナログ計器監視装置の側面図
【図２】アナログ計器監視装置の機能区分図式図
【図３】速度計正面に据付けられたアナログ計器監視装置
【図４】成り行きが表にされるとともに発動され得る警報が例示された図
【図５】可変サンプリング速度が利用された装置操作詳細
【図６】本発明のアナログ計器監視装置が利用されたアナログ計器の監視方法が示されるフローチャート
【図７】計器監視方法の状態図式明細図
【図８】装置のフロントパネルのある実施例詳細
【図９】二次元感知器向け画像感知器のリソースの動的割付の例示図
【図１０】画像感知器のセクター範囲の照度の連続読み取りの例示図
【図１１】各セクターにおける照度読み取り用に設計された放射状セクター感知器のある実施例詳細
【図１２】省エネルギー構造を有する装置の区分図式明細
【図１３】さらに別構造の実際の速度計目盛上に適合されたセクター感知器詳細
【図１４】さらに別の構造の照度差分読み取り手段が利用されるセクター感知器詳細
【図１５】均一な放射方向感度を有するさらに別構造のセクター感知器詳細
【図１６】均一な放射方向感度と照度差分読み取りを有するさらに別の構造のセクター感知器の詳細
【図１７】先細の放射方向感度を有するさらに別構造のセクター感知器詳細
【図１８】均一な放射方向感度を有するさらに別の構造のセクター感知器詳細
【図１９】装置の位置決めおよび／または並び調整手段の詳細
【図２０】装置の位置決めおよび／または並び調整手段のもう一つの実施例詳細
【好ましい実施例の説明】
【００６２】
本発明の好ましい実施例が、これより、例を通じてまた同時に付随する図面が参照されて説明されよう。本発明は車の速度計が参照されて詳述されるが輸送業、工業等に用いられる様々なその他の類似計器にも適用可能であることが認められよう。
【００６３】
本発明によりアナログ計器監視の装置および方法が提供される。個別の例は車の速度計が参照されるかも知れないが、本発明は、車の回転計、燃料計等といったその他のタイプのアナログ計器類あるいは計器類にも等しく適用され得る。さらに、本装置は工場、病院、発電所等といったその他のアナログ計器あるいはクロック計器の監視にも利用可能である。
【００６４】
本装置には電子光学画像感知器すなわち、アナログ計器の計針の視覚画像を示す電気信号を発生するための光学感知器の画素配列ならびに監視パラメータの大きさを示す計針の位置に反応して様々な作動を行う手段が含まれる。
【００６５】
画素配列からの電気信号によりアナログ計器のアナログ出力すなわち、その計針位置に対応するデジタル信号がもたらされる。従って、アナログ計器は連続してリアルタイムに電気的に監視可能となる。
【００６６】
許容閾値を越えるかあるいは下回る値を有する変動範囲から外れる画素配列の選定画素からの信号を生ずる予め定められた限界値を越える計針が引き金となり、電気信号に反応して様々な作動が取られ得る。アナログ計器の計針はその背景に対比して視覚的に目立つように設計されるので、この電気光学画像感知器によって受信される信号は非常に明確であると同時に、その処理が容易であるのは当然である。複数にわたる最小／最大閾値が必要とされる警報の引き金となる選定画素に対して定められ得る。
【００６７】
アナログ計器向けのデジタル監視装置のソリッドステート画像感知器手段の利用は新たなものと思われている。獲得可能なデータの柔軟性とデータを処理および／またはこれを容易に記憶し、局部的にあるいは遠隔でキャリブレートする可能性により、これまで獲得不可能であった相応の柔軟性がもたらされる。
【００６８】
本発明のデジタル監視装置は通常、何らの伝達もしない速度計あるいはその他のアナログ計器読み取りの受動的装置である。デジタル監視装置はあまりエネルギーを消費せず、小型のバッテリーでの給電が可能である。好ましい実施例では、デジタル監視装置は感度の良い電源ならびに資源管理を利用してさらに電力消費を削減する。ゆっくりしたサンプリング速度で読み取ることで電力消費はさらに一層削減可能である。
【００６９】
装置は改造可能であると同時に、様々な実施例により室内光条件の変化にもかかわらず日中あるいは夜間といった様々なシナリオにおける速度計の信頼性のある読み取りが可能となる洗練されたアルゴリズムが採用可能である。
【００７０】
本発明のデジタル監視装置のキャリブレーションと設定は簡単である。車の速度計を追跡するために利用される場合、様々な実施例により1種以上の速度制限値が高精度で監視され得る。この速度制限値と装置の操作方法は物理的な装置の移動をしなくても容易に修正され得る。
【００７１】
デジタル監視装置は実用上どの車にも改造取付け可能であるとともに、車に対する変更は必要とされない。デジタル監視装置は小型かつ軽量であると同時に低コストの装置である。通常は据付が容易であると同時に、速度計およびその他のアナログ計器に単純に改造取付け可能であるし、さらに稼働コストが安い。好ましい実施例では処理に備えるフラッシュメモリその他の手段内へのデータ記録が含まれる。
【００７２】
このように、デジタル監視装置により速度計あるいはその他のアナログ計器の監視に関する様々な問題に対する実用上の解決策に関する独特の組合せが提供される。
【００７３】
今、図１を参照すると、アナログ計器、特に車の速度計の前面に取付けられる本発明の一例によるデジタル監視装置の側面図が示されている。車の速度計にはその背後の目盛上の現状速度を示す移動針、つまり計針３２が含まれる。計針はピン軸３１廻りに回転する。
【００７４】
速度計は通常、透明なダッシュボードカバー２０の背後に設置される。このカバーは平面状ではなく、むしろ多少カーブがついている方が良い。代表的にはこのカバーはこの上の塵埃の堆積防止および反射防止のために下方に角度が付けられる。このように、ダッシュボードのカバーは速度計の計針が回転する面に対して平行でないことが多い。速度計の計針監視用のデジタル監視装置１００は支持手段によって基部１０７に接合される。
【００７５】
デジタル監視装置１００にはアナログ計器の中心にデジタル監視装置１００を配置するための接着テープあるいは真空吸盤といった取付け手段が含まれる。こうして、デジタル監視装置１００はダッシュボードのカバーに手段１０１あるいはその他の手段によって取付けられる。
【００７６】
デジタル監視装置１００は一回のみダッシュボードに物理的に接合される必要がある。再構成やセットアップのためにデジタル監視装置１００がダッシュボードに再配置される必要はない。
【００７７】
デジタル監視装置１００は検針３２の軸３１上に、検針３２の回転面に直角な線１１２に沿ってかつその回転軸上に据付けられるのが好ましい。デジタル監視装置１００を適正に据付けるための任意手段が以降に説明される。
【００７８】
デジタル監視装置１００の据付後、該デジタル監視装置１００はアナログ計器の関連区域に焦点が合わされるように物理的に調整され得る。該調整はデジタル監視装置１００を鉛直面内で上方／下方に傾けるかあるいは振れさせて行われ得る。
【００７９】
デジタル監視装置１００は、電子光学検知器の二次元マトリックス、つまりは画素配列により、アナログ計器の計針３２の位置が効果的に監視可能であるよう、その割付のためにその据え付け後さらに傾斜が可能である。この調整はユーザーによってなされ、デジタル計器監視装置１００によって、図８、図１９ならびに図２０が参照されて以下に説明されるように、可聴／視覚調整情報が任意に提示可能である。このように、デジタル計器監視装置１００にはその割付の調整に関してユーザーを案内するための表示手段が含まれ得る。
【００８０】
表示手段は鉛直方向面におけるデジタル監視装置１００の割付の調整に関してユーザーを案内するために利用可能である。
【００８１】
デジタル監視装置１００の適切な調整に関してユーザーを案内するために可聴および／または視覚手段が利用可能である。
【００８２】
デジタル監視装置１００にはアナログ計器（速度計）の方に向く装置の側面に配置される1枚以上のレンズが利用された組立レンズ１１０が含まれ得る。レンズシステムによりアナログ計器からの光がデジタル監視装置の画素配列に向けられる。画素配列１２０には組立レンズを利用して速度計および計針３１の画像を得るためのソリッドステート画像感知器の二次元配列が含まれる。こうして組立レンズにより受信画像が画像感知手段に加えられてかつこれが投影される。
【００８３】
代案型の放射方向感知器が使用される別の針位置表示器が次に詳述される。
【００８４】
1個以上のキー１３０によりドライバーに装置の設定が可能となる。
【００８５】
第1発光ダイオード（ＬＥＤ）１４２によりドライバーは装置の稼働と状態について通報される。速度に関連した警報はＬＥＤによっておよび／またはＬＣＤによって、および／またはブザー１４１あるいはその他の電気手段によって示され得る。
【００８６】
数個の警報状態並びに稼働モードがドライバーによって設定及び再設定され得る。第２ＬＥＤ１８１は警報閾値の設定のために（これは図２のＬＥＤおよび光学組立部品１４６である）鏡１８２および１８３によって計器の目盛上に光点を投影するために利用され得る。光点１０８が図３にさらに詳細に示されている。バッテリー１６０はアナログ計器のデジタル監視装置１００への電源の供給に使用される。この新しい実施例では、比較的小型のバッテリーが、ここで公開される様々な省電力手段が利用されて例えば１から3年を越えて長時間の長持ちが可能である。
【００８７】
速度計関連部分が含まれると同時に点線１１１によって区切られるダッシュボード区域の画像は組立レンズ１１０によって定められると同時に、画像感知器手段１２０の電子光学画素区域上に投影される。線群１１１により感知区域の投影部分１１３である視野の外側の範囲が定められる。
【００８８】
図２にはアナログ計器監視装置１００の区分図式図が示される。アナログ計器／速度計の画像および針の画像は組立光学レンズ１１０によってＣＭＯＳ画像感知器およびＡＤＣ１２０上に投影される。感知器出力はアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）にかけられ得ると同時に引き続いて「デジタル信号処理器（ＤＳＰ）」１５０内で画像認識処理を受ける。ＣＭＯＳ画像感知器はソリッドステート画像感知器組立品の一実施例である。
【００８９】
画像感知器１２０には画素の二次元配列のような画素配列が含まれる。画素の長方形配列あるいはマトリクス（カーテシアン）が使用可能であるかあるいは極性画素配列が利用可能である。
【００９０】
別の実施例において、図１１および図１３から図１８までを参照すると、画像感知器には画素が極面に一定角度間隔で配置される二次元配列が含まれる。画像感知器にはＣＭＯＳ装置が含まれ得る。感知器手段には組立レンズシステム１１０が含まれ得る。車の利用中にマイクロホン１４８により装置が作動可能である。
【００９１】
ＡＤＣは画像感知器組立品内部に組込まれるのが好ましい。カラーフィルター、増幅器等といったその他の任意の光学および電子手段が区画１２０内にも含まれ得る。
【００９２】
ＣＭＯＳ画像感知器およびアナログ・デジタル変換器がＤＳＰによって制御されるのが好ましい。これには例えば以下の区画１２０における手段のパラメータあるいは稼働モードの変更が含まれ得る。すなわち、
【００９３】
１．夜間における増幅拡大といった受信信号の振幅をアナログ対デジタル変換器の変動幅に合わせるための受信信号増幅の設定
【００９４】
画像の局部的な輝度に反応した可変で順応可能な増加が加えられるといった様々な区域の画像増幅の任意選択制御もまた可能である。
【００９５】
その他の手段には露出時間の制御が含まれ得る。画素露出時間により装置の感度が制御される効果的な電気手段がもたらされる。上記手段の組合せも利用され得る。
【００９６】
２．電流を節約するための、新たな画像サンプルを作る必要がある時にのみ画像感知器とＡＤＣを利用するような、サンプリング速度の制御
【００９７】
３．画像の関係ない部分を無視することによって電力供給を節約するような、画像区域の必要とされる部分だけの読み取り。これは関係のある画素だけを読み取ることによって行われ得る。連続読み取りの場合には、時間が幾らかの間無視可能であり、それによって画像の関連部分に対してのみ読み取りならびにハードと電源の割当てが行われる。
【００９８】
デジタルデータはＤＳＰにおける画像認識向けに区画１５０内でＡＤＣからＤＳＰに伝達される。
【００９９】
区画１５０にはコントローラおよびフラッシュメモリも含まれ得る。コントローラによって、電力消費を最小化するために、区画１２０内の手段ならびにその他のハードといった他の装置を制御できる。
【０１００】
ＤＳＰは連続して稼働される必要はなく、コントローラは例えば、ユーザーがキーを押すかあるいは画像が入手されなくてはならない時に、必要に応じてＤＳＰにスイッチを入れ得る（か、あるいはその稼働モードを変更し得る）。コントローラには、いつ次の画像サンプルが取られるべきかをＤＳＰが定め得るように、ＤＳＰによって設定可能である1個以上のタイマーが含まれ得る。あるいは、ＤＳＰ内の内部タイマーがこの目的のために利用可能である。画像処理手段にはＤＳＰが含まれ得る。
【０１０１】
画像処理手段には閾値記憶手段ならびに閾値を越える針に反応した警報作動決定手段が含まれ得る。これらにはさらに複数の閾値記憶手段ならびに閾値を越える針に反応した警報作動決定手段が含まれる。
【０１０２】
セクター範囲（群）閾値の限界値（群）、最小値、最大値、窓範囲閾値あるいはこれらの複数の設定用の様々な入力手段が利用可能である。入力手段にはオンオフ制御が含まれ得る。
【０１０３】
閾値設定は例えば、閾値として設定される針位置／角度を示すために計器目盛上に光点を投影する光源手段（すなわち、ＬＥＤ）が含まれる様々な手段で行われ得る。回転可能なＬＥＤがアナログ計器目盛照明用に利用可能である。このＬＥＤはセクター範囲限界値のキャリブレーションあるいは設定用に利用可能である。
【０１０４】
ある実施例の装置では、第1は閾値設定用、第2はデジタル監視装置１００の位置決め用、そして第3は警報用あるいはその他の表示機能用の3個の光源（ＬＥＤの）が利用される。
【０１０５】
デジタル監視装置１００には通信チャネルが利用される許容速度変動幅に応じたセクター範囲限界値更新用の入力手段が含まれ得る。
【０１０６】
フラッシュメモリにより前回の針角度、前回の画像および／または追加データのサンプル群が保持可能である。
【０１０７】
その他の計算データには速度値が含まれ得る。これは以下のような様々な課題において有用である。
（a）車の加速度あるいはその他の派生変数が計算されるための前回角度に対する針の現在角度の比較。この値はキャリブレーションが可能であってこれが実際に行われる場合には絶対値であるかあるいはこのキャリブレーションが行われない場合には相対的／定性的であり得る。キャリブレーション処理はデジタル監視装置１００によって測定される針角度／位置をアナログ計器上の人のオペレータに表示される実際値と連結する。
（b）以前のサンプル群からの情報を利用した、加速度のパターン認識の簡略化。
(c)フラッシュメモリ内の前回サンプルの記憶ならびに受信信号増幅の順応調整および制御のための明るすぎるまたは暗すぎる画像区域の特定化であって、これによりＡＤＣに対する信号が最適となりその動的な変動幅に対応される。画像露出時間もまたこの調整に利用される。これもまたトンネルに入る時、あるいは日が落ちるにつれた明るさの減少の自動検出のように光条件が全般的に変化する時に有用であり得る。当初パラメータのような様々なデータ、その後に続く計算等から生まれる追加データは、利用されない時に供給される電力が必要とされないフラッシュメモリに記憶可能である。こうして、たとえ、ＤＳＰが電源から切られても重要なデータは保持される。
【０１０８】
５．車の運転データ、例えばその後の確認／見直し用の速度記録日誌の記憶。速度履歴は例えば、ドライバーの両親によるチェックのために別の装置に移し得る。
【０１０９】
ＤＳＰは任意選択である。さらに簡単な実施例が本開示のどこにでも、例えば図１０から図１８を参照すると、詳細に示されている。
【０１１０】
入力手段には、ドライバーが装置を設定すると同時にこれを操作することができるよう例えば、1個以上のキー１３０が利用可能で、例えば、
（i） 装置が監視するおよびユーザーに通知する1つ以上の時間限界値の設定
（ii）現在の速度あるいは当初の一定定義に対して相対的な時間限界値の定義ならびに各限界速度を越えた際に作動される警報の種類の設定
（iii）アナログ計器監視装置１００が適切に動作していることの検証ならびにこれの検査。そして
（iv） アナログ計器監視装置１００のオンオフ切り換え
が含まれる。
【０１１１】
アナログ計器監視装置１００ならびに速度計の状態についてユーザーに通知する出力手段が含まれ得る。これらの手段にはドライバーに作動について知らせると同時にアナログ監視装置１００の状態を監視するための液晶表示装置ＬＣＤ１４３が含まれ得る。交互に、表示装置にはＬＥＤあるいはその他の表示手段が採用可能である。トランシーバー１４４により外的手段による装置の制御と監視が可能となる。例えば、アナログ計器監視装置１００の制御を容易にするためにブルートゥースチップが利用可能である。例えば、アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００がブルートゥースと互換性のある携帯電話、パームあるいはその他のモバイル装置によって当初から設定可能である。この場合、アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００の入力手段がオンオフボタンだけといった具合に少ない可能性がある。もう一つの例ではアナログ計器監視手段１００を制御する赤外線（ＩＲ）手段が採用される。
【０１１２】
トランシーバーによってもまた、アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００の検査およびその据付が、例えば当初の機械調整やその後の試験について簡単となり得る。外部装置は例えばラップトップコンピュータであって良い。
【０１１３】
ある速度に到達あるいはこれを越えるとすぐ、警報がＬＥＤ、ＬＣＤおよび／またはブザー１４１あるいはその他の適切な手段が利用されて表示可能である。様々な一次あるいは二次（再充電可能な）バッテリー手段１６０が利用可能である。任意のソーラーセル１６２がバッテリーを補助するかあるいは再充電する。デジタル監視装置１００の様々な構成部品への電力供給は電力供給装置１６４によってされる。
【０１１４】
電源供給装置は様々な構成部品に対し電圧および／または電流を制御すると同時に電力管理装置１６３によって管理される。これら両装置とも採用は任意選択である。別の実施例では、電力供給装置はまた受入れられるエンジニアリング慣習に応じて各構成部品に直接接続される。
【０１１５】
電力管理装置の稼働パラメータはＤＳＰによって制御される。ＤＳＰにより各部品が利用される時と方法とが決定され得る。ＤＳＰ自体は例えば、サンプル間のある一定期間電源供給から切断されかつ遮断可能である。この時間間隔は電源管理制御プログラムの一部としてＤＳＰ自身によって設定可能である。しかしながら、ＤＳＰの採用は任意選択であるものと理解されよう。例を通じて、より低コストで低電力消費の単純な代替構造が図１０から図１８を参照して詳述される。
【０１１６】
ＤＳＰの切断指令はまた、関連データがフラッシュメモリにすべて記憶された後にＤＳＰから電力管理装置に送信可能である。フラッシュメモリは電源供給装置から遮断れた場合でもデータがそこに保持されるので切断可能である。
【０１１７】
電源管理装置によりまたバッテリーが的確に機能すると同時に充電されていることも検証可能である。バッテリーが再充電あるいは置換が必要とする場合、ユーザーに知らせるＤＳＰに通知することが可能である。再充電可能な場合には充電器１６１がバッテリーの再充電のために用意可能である。
【０１１８】
任意の移動感知器１４７がエネルギーの節約のためにアナログ計器監視装置１００内部に含まれ得る。アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００は車が移動する場合に自動的に作動するとともにかなりの時間停止した場合には切断される。感知器１４７は加速度の変化、振動、あるいは任意のその他移動を示す変数を監視する物理的感知器として製作可能である。標準移動感知器がアナログ計器監視装置１００向けに利用可能であって、この移動感知器は電力を必要としない受動的装置であり得る。
【０１１９】
電力が節約されるよう、車が駐車しているおよび／または移動しない時か、あるいは、速度計の針がしばらくの間ゼロを指している場合のような任意の適当な表示に従い、アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００は自動的にオフかあるいは待機モードに切り換え可能である。
【０１２０】
この時間中は、アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００は遊び状態であり、単純回路あるいは任意のその他ハードおよび／またはソフト手段が、さらにリソースを必要とするだけでなく電力もよりよけい消費する速度計の針の監視に代わって移動感知器１４７の監視が可能である。
【０１２１】
車が移動開始することが移動感知器１４７あるいはその他の手段に表示される場合、アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００にスイッチが入るかあるいは待機モードから作動モードにその稼働モードが変わる。
【０１２２】
アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００はユーザーによってもオンオフ設定されるので、移動感知器の採用は任意選択である。任意選択としてアナログ監視用のデジタル監視装置１００を手動でオンオフさせてそのニーズが省かれても良い。
【０１２３】
別の実施例によると、移動感知器は車が動かないかあるいはゆっくり動く場合の交通混雑の場合あるいはユーザーがアナログ計器監視装置１００を切るのを忘れた場合といったようにリソースの節約のために利用可能である。
【０１２４】
装置が待機中であることを示すビープ音が発せられるとかＬＥＤスイッチがオンにされるとかいった稼働モードに関する任意選択の表示が、可聴および／または視覚通報が含まれ得るアナログ計器監視装置１００中で実施が可能である。任意選択としてユーザーはこの機構を無視するかあるいは使えなくしても良い。
【０１２５】
例えば、1個以上のＬＥＤあるいはレーザー装置によって任意選択の光線発生手段１４６が提供可能である。該光線発生手段は速度計の目盛上に１ヶ所以上の光点１０８を発生させることが可能である。これは２つの主要目的で利用可能である。
【０１２６】
（i）アナログ計器監視装置１００の当初据付時に、図１９、図２０を参照すると、光の目印により、ダッシュボード上の、最良の場所で／の近くで、アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００の配置の手助けが行われ得る。アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００はその信頼性のある監視にはアナログ計の軸上部に配置されることが重要である。光点１０８（図３）によりアナログ計器監視装置１００向けのユーザー定義の閾値の設定が手助け可能である。ある場合には、例えば、この値が危険な温度レベルあるいは危険なエンジン回転数にかかわる時の表示された現在値にある閾値の設定は賢明ではない。例えば、図１のＬＥＤ１８１および鏡１８２、１８３を参照されたい。
【０１２７】
（ii）当初にアナログ計器監視装置１００が据付けられる時に、例えば図１、図１９、および図２０に関して説明されるように、好ましくは計針の軸上部で、光の目印によりアナログ計器監視用のデジタル監視装置１００がダッシュボード上の最良の位置に配置されるよう支援可能である。
【０１２８】
例えば、光線発生手段１４６はユーザーが光点を速度計の針の軸の方に向けることによってアナログ計器監視用のデジタル監視装置１００が据付できるように真っ直ぐ前方に向けられ得る。
【０１２９】
あるいは、アナログ計器１３０に対する適正な角度におけるデジタル監視装置１００の位置決めが助かるように光線により細長い地点といった別の形を有する照明区域が投影可能である。
【０１３０】
光点が見易くなると同時にデジタル監視装置１００が据付易くなるために地点を1ヶ所より多くすることがあり得る。アナログ計器監視用のデジタル監視装置１００が据付けられた後に、光点により、また、デジタル計器監視装置１００の鉛直方向調整角度に責任ある表示装置上のサインも支援されるかあるいは置換され得る。調整はアナログ計器監視用のデジタル監視装置１００の鉛直面における上下方向に傾けてなされ得る。この調整はユーザーによって行われるが、デジタル監視装置１００により調整情報が表示可能である。例えば図８を参照されたい。
【０１３１】
光点によりデジタル監視装置１００内部の機構が制御される調整情報が置換可能であるので、ユーザーが速度計上で1ヶ所以上の光点が必要される場所に向けて装置を簡単に調整することによって、図１９、図２０を参照して説明されるように調整に関する表示データが省かれ得る。この実施例では、調整に関する画像認識は、調整がデジタル監視装置１００よりもむしろユーザーによって直接監視されるので必要とされなくて良い。光点によりユーザーによって定められた速度閾値を提示する責を負うデジタル監視装置１００の表示装置の一部が支援されるかあるいは置換される。
【０１３２】
閾値は光線発生手段１４６が利用されて1本以上の光線が速度計上に発生されることによって設定されると同時に直接認識可能である。ユーザーはデジタル監視装置１００の何らかの入力手段を利用して閾値を動かすと同時に、閾値が適切に設定されていることの検証が可能である。上述の利用法の両方について、表示リソースおよびハードリソースは無くても済まされ得る。上述の利用法の両方について、必要とされる光線および／または光点は、閾値が確認されるか、アナログ計器監視装置１００が調整されるか、閾値が変更される等のためユーザーが必要とする場合にのみ発生させられる。
【０１３３】
デジタル監視装置１００には警報の作動に関する決定達成手段が含まれ得る。警報は可聴および／または視覚および／または話言葉のものであり得る。警報には例えばＬＥＤ、ＬＣＤあるいはブザーが利用可能である。
【０１３４】
システムは長時間にわたり一定の車速が維持するために受動的走行制御（ＰＣＣ）システムにて利用可能である。
【０１３５】
アナログ計器監視装置１００には、データ転送用の発信器／受信器の作動に関する決定達成手段および／または記憶手段へのデータ記憶に関する決定手段が含まれる。
【０１３６】
警報は一定の事前決定される時間の間作動可能である。もう一つの実施例あるいは稼働モードでは、警報は針（計針）が警報発生区間内にある限り作動可能である。さらに別の実施例では、警報は針が速度閾値を越える限り作動される。
【０１３７】
様々な省エネルギー手段が利用可能である。例えば、針が閾値あるいは警報作動セクター範囲から遠く離れている場合に、より遅い速度が採用されることによるスキャン速度の変更手段が省エネルギーのために利用可能である。これらの手段には画像スキャンならびに信号処理の可変速度が含まれ得る。デジタル監視装置１００にはアナログ計器の針が監視不可能な場合のデジタル監視装置１００の低電力消費モード入力手段が含まれ得る。例えば、暗くなった場合の夜間にこのモードに入り得る。省エネルギーモードは夜間に作動されるとともに翌日の朝には切断可能である。低消費モードでは超低速スキャンモードが利用可能である。アナログ計器監視装置１００には低エネルギー消費稼働の達成に役立つ振動／運動感知器が含まれ得る。
【０１３８】
この構造と方法は光線発生手段が短時間利用されるだけであると同時にこれらのすべての稼働は1回だけで済むため、後の急激な利用のために電力消費が節約される。
【０１３９】
他の入力手段には時間と日付の記録を保持するための手段が含まれ得る。このような情報はデジタル監視装置１００において有利に利用され得る。デジタル監視装置１００にはまた温度測定手段が含まれる。
【０１４０】
デジタル監視装置１００にはまた温度が事前設定値を越える場合の装置稼働の停止用手段が含まれ得る。
【０１４１】
デジタル監視装置１００にはまた温度が事前設定値未満の場合のデジタル監視装置１００の稼働停止手段も含まれ得る。
【０１４２】
デジタル監視装置１００にはまた唯一の個体認識番号も含まれる。この個体認識番号は車の登録番号に関係付けられても良い。番号は暗号化され得る。
【０１４３】
デジタル監視装置１００にはまたデジタル監視装置１００の据付場所からの撤去検知手段が含まれ得る。
【０１４４】
旅行開始時に、速度が事前設定値を越えた際、監視装置１００によりバッテリー試験が含まれる自己検査の実施が可能である。
【閾値設定の方法と手段】
【０１４５】
本開示を通じて詳述された通り、閾値の値は次の任意の手段が利用されてあるいはこれらが組合わされて設定可能である。
【０１４６】
1．デジタル監視装置１００自体上の押しボタン。ユーザーは「上下」押しボタンが利用されて表示された値を変更し得る。その後、望ましい値はその閾値として機能するようデジタル制御装置１００の記憶装置に入力される。
【０１４７】
２．閾値としての現在の針位置あるいは所在の入力。デジタル監視装置１００には押された時に閾値として現在の針位置が入力されるボタンがあって良い。
【０１４８】
３．閾値が設定さるべき針位置／角度にスポットライトが投影される光線が利用された計器目盛部の指示。
【０１４９】
４．例えば、閾値入力用のＲＦ、赤外線あるいはその他の手段が利用される外部通信手段に接続されるデジタル監視装置１００における受信器の利用。
【０１５０】
図３には速度計針３２の軸上部で速度計の前面に置かれる／取付けられるデジタル監視装置１００が図示されている。この画像によりどの速度計の区域がドライバーに見えない恐れがあるかが詳細に示されている。
【０１５１】
図示されるように、デジタル監視装置１００は速度計目盛３３からはっきりと切り離されているので、速度計を読みとるドライバーの能力に影響することはない。
【０１５２】
閾値レベルは1個以上の複数のものが定められ得る。針がこれらの閾値を越える場合には、警報がデジタル監視装置１００によって定められた通りかつ作動方式に応じて開始される。図３を参照すると、1個は時速５０キロ「ＴＨ１」そしてもう1個は時速１００キロ「ＴＨ２」といったユーザーによって定められる2個の閾値のそれぞれについて異なる警報が定められ得る。これらの閾値は便宜上画像に目印が付けられるだけであり速度計あるいは車に実際に目印が付けられる必要はない点が評価される。
【０１５３】
光線発生手段により速度計目盛上に1ヶ所以上の光点１０８が作られ得る。ある実施例では、以下のそれぞれ1つ作業のについて別々の光線手段が利用される。
【０１５４】
１．当初の装置据付時に、図１について説明されたように好ましくは針の軸上部の光の目印がダッシュボードの最適場所への装置の配置および／または調整に役立ち得る。この処置はまた図１９および図２０に関してもいえる。
【０１５５】
２．光点によりユーザーによって定められた速度閾値の表示が分担される装置の表示装置部分が支援されるかあるいはこれと置換可能である。閾値は光線発生手段によって速度計上に1本以上の光線１０８が発生させられることによって設定されると同時に直接に認識可能である。ユーザーは装置の任意の入力手段を用いて（例えば、ＬＥＤ１８１およびミラー１８２および１８３を利用して目盛盤を機械的に回転させて。図１参照）閾値を動かすことができ、閾値が適切に設定されていることの確認が可能である。図４には成り行きが表にされると同時に発動され得る警報が例示される。速度および警報発生は図４において時間軸２１０に関して説明される。速度２００がユーザーによって定められたＴＨ１、ＴＨ２といったある一定の速度制限値あるいは閾値を越える場合に警報が作動する。
【０１５６】
車が速度限界値を越えそうになる場合、および／または、車が速度制限値に近くなる場合に警報２２０が発せられ得る。警報は、速度限界値を超えている限りかあるいはある一定時間の間、あるいはユーザーにより作動不能にされるまで作動可能である。各警報タイプについては、様々な形態の出力手段が利用可能であり、例えば２秒間のビープ音とユーザーによりキーが押されるまでのＬＥＤの明滅も車の速度が値ＴＨ１を越える時の警報２２１のタイプの1つであり得る。
【０１５７】
車の速度がＴＨ２を越える時のある一定の時間の間作動される音声通知および／または絶えず点灯されるＬＥＤもまた別の警報２２２の例である。図５には装置のサンプリング速度の省エネルギーのための変更方法が例示される。速度２００およびサンプリング速度２３０の明細が図５において時間軸２１０に関して示される。速度２００がＴＨといったユーザーによって定められたある一定速度限界値あるいは閾値を過ぎる時に警報が発せられる。
【０１５８】
デジタル監視装置１００は低電力消費向けに設計される。例えば、速度がどの閾値からも大きく外れると同時に、現在の速度が根拠にされると同時に加速度が計算されて、車がどの閾値にも近くはないことが装置により把握される場合には、サンプリング速度が下げられ得る。ＤＳＰおよび画像手段といった装置のリソースはＴ１秒の間といったように少しでも多くの時間の間の待機が可能である。この変数は固定されるかあるいは再定義されると同時にデジタル監視装置１００内のＤＳＰあるいはその他の手段によって計算可能である。
【０１５９】
車が事前に定められた速度、すなわち、Ｖ１を超過する場合あるいは速度が相対的に閾値ＴＨに近づくにつれて、サンプリング速度が上がると同時に、サンプル間の時間Ｔ２はＴ１より小さくなる。サンプリング速度はまた加速度によって影響され得るので、速度が上り調子に速くなる場合でたとえ現在の速度が低い場合でも、車速は短時間で閾値限界ＴＨに接近することが予想されるので、サンプリング速度は上昇し得る。このように、ＤＳＰにより現在の速度が根拠にされると同時に加速度が計算されて最適サンプリング速度が決定され得る。デジタル監視装置１００により幾つかの固定したサンプリング速度間で切り換えられ得るかまたは可変速度が採用され得る。
【０１６０】
デジタル監視装置１００は画像のサンプリングと処理の高感度精密制御によって電力が節約可能である。実用的サービス期間が低減される場合の画像入手速度の低減ならびにＤＳＰ処理によって、平均電流消費が削減され、それ故、バッテリー寿命が延びる。
【０１６１】
例えば、次の状況が想定される。すなわち、秒速１０メートルの車両速度、時速３６キロ。閾値、秒速２５メートルの時速９０キロ。現在の加速度、毎秒1メートル、である。車の最大可能加速度が秒速4メートルならば、3．5秒後の最大可能速度は、10+1+4x3.5=25 m/sとなるので、次のサンプルは例えば3．2秒後に取られる可能性がある。実際には、加速度が変化し得るのでさらに速い速度が推奨される。上記の計算はデジタル監視装置１００の読み取りがキャリブレーションされて、デジタル監視装置１００により速度計に表示される実際の値が測定されることが想定されたものである。
【０１６２】
この単純計算により電力が節約可能である。デジタル監視装置１００により任意に選択してドライバーが眠ってしまいつつあることの検知が可能である。加速度が大きすぎる場合、閾値を越える速度に関係なくデジタル監視装置１００は警報を作動させ得る。これによりドライバーがくつろぐと同時にその足がうっかりしてアクセルペダルを勝手に踏み込む場合の意図しない過剰速度の危険が防止される。
【０１６３】
図６では可能な稼働方法のフローチャートが図示される。速度計監視方法にはつぎのものが含まれる。すなわち、
【０１６４】
１．調整感度３００。画像感知器によって読みとられるべき信号あるいは信号の部分の増幅が設定される。これは任意に選択できると同時に、前回の画像感知器の読み取りが考慮に入れられ得る。この調整は感知器の露出時間が制御されることによって行われ得る。
【０１６５】
２．読み取り画像感知器３１０。速度計の画像は読みとられると同時にデジタル電気手段によって電気信号あるいは読み取り可能データに変換される。
【０１６６】
３．パターン認識３２０。画像認識により表示器角度に焦点が合わせられ得るかあるいは絶対速度読み取り用の速度計目盛が含まれ得る。
後者の場合、目盛は1回だけは読みとられる必要があるが、引き続く読み取りと処理のため記憶装置に記憶される。装置のキャリブレーション用のその他の手段も利用可能である。速度計の針の位置、あるいは方向は定期的に読みとられる。次に続くサンプルに必要とされる感度３００が計算されるための照度レベルのチェックといった全体画像に関する関連データは時々更新が可能である。
【０１６７】
４．「速度」及び「加速度」の「計算」３３０。速度計の針および目盛上の数字の場所が特定される初期データの位置が含まれるデータに基づいて、速度Ｖが計算可能である。時間をめぐる速度変化に基づき、時間をめぐる速度の派生物である加速度（dV/dt）が計算可能である。
【０１６８】
５．閾値に対する速度のチェック３４０。速度がユーザー設定の予め定められた閾値ＴＨ１を越えるならば、その時は警報１として参照される警報３５０がＴＨ１として定められたものに応じて発せられる。速度はある閾値を越える可能性があるかあるいは前に詳述されたように、条件は速度および加速度に関してもチェックされ得る。このように、好ましい稼働方法では、たとえ、速度が現状では閾値より低くても、速度がまもなく現在加速度に基づかれると閾値を越えそうな危険があるならば、装置は警報を発動し得る。
【０１６９】
６．警報または注意喚起がすでに出されていてかつ速度が落ちているならば、再び警報が出される必要はないので、車の速度が落ちている時にはたとえ速度が事前に定められた閾値を越えても警報は出されないことは当然である。ヒステリシスが警報の作動に応用可能である。この手段は、特に計器が閾値周辺にある時に頻繁で迷惑なあてにならない警報の防止に利用可能である点が便利である。
【０１７０】
７．速度が付加閾値レベルを越えたかどうかのチェック３４２。同様な方法で、ＴＨ２といったさらに多くの閾値レベルが定められ得る。この閾値はここでは警報２として参照される別の警報モード３５２と関連付けられ得る。警報はアナログ計器上の最小値／最大値あるいは範囲あるいは区域と関連付けられ得る。2個すなわち、1個は都市部用、もう一つは高速道路用の閾値が定められるのももっともなことであり、本発明の様々な実施例向けには、閾値は必要なだけの任意の数だけあっても良い。
【０１７１】
８．サンプリング速度の設定３６０。速度と加速度、稼働モードならびに閾値に達する予測状況に基づき、サンプリング速度が決定される。従って、コントローラによりユーザー入力のチェックとかの省電力装置が操作可能である間は、フラッシュメモリが切られるとかＤＳＰが待ちモードに設定されるといった具合に、次のサンプルの時間までリソースは余り使われないで済む。
【０１７２】
９．睡眠モード／遅延３７０。様々な計算が、ＤＳＰが利用されるかあるいはハード内で行われ得る。前の段階で次のサンプルのタイミングが定められると同時にコントローラ内のタイマーにより次のサンプル保留が設定された後、装置はＤＳＰその他のリソースが非稼働状態の睡眠／遅延モードになり得る。これらの時間帯では最小電力が必要とされ平均して低電力消費が行われる。
【０１７３】
１０．上記段階は当初データが用いられて繰り返される。適切な情報だけがサンプリングされると同時に計算可能であるので、電力、リソースおよび処理時間が節約される。
【０１７４】
図７には上記方法に関する状態の図式図が示される。速度が任意の閾値から相対的に離れる時に、デジタル監視装置１００は大まかな速度計算ならびに見積モード３８１にあるので、例えば、あまりサンプルが取られずに、あまりリソースが使用されないで済む低解像度の画像が利用されて、リソースはあまり使用されないで済む。速度は大まかに計算され得るが電力やリソース使用の節約には正確な速度はそれほど重要でないかも知れない。このように、電力は処理における場合同様、画像入手においても節約可能である。
【０１７５】
必要とされる計算が行われた後、遅延３８２の設定が可能である。この設定時間中、リソースは最小の利用がなされる。この遅延は速度が直近の時間にはどの閾値も越える気配はないため相対的に長くて良い。
【０１７６】
遅延長さはデジタル監視装置１００によって設定可能であるかまたは固定可能である。３８１における速度計算は予想速度のより正確な見積が可能となると同時に３８２におけるより長い遅延が利用されてさらに精確となり得る。
【０１７７】
デジタル監視装置１００が事前に定められた基準によりある特定の閾値に近づくことが予想される、例えば、速度が５サンプル以内にＴＨ１に到達しそうなことが３８１において予想される場合には、この例では装置はその稼働モードが３８３に変更されることになろう。このモードでは、さらに精密な速度計算がなされて、定義に応じて必要とされるとすぐ警報が作動する。速度がＴＨ１を越えると、その時は警報３８５、この場合には警報１が発される。これがこの閾値について定められる警報装置のタイプである。
【０１７８】
高感度の精密な決定が可能となると同時にさらに精確には任意で選択されて遅延３８４が調整されて、予想速度の見積と加速度の計算がモード３８１におけるよりもさらに精確に行われる。
【０１７９】
必要とされる計算が完了した後でかつ次のサンプル以前には、短い遅延３８４が再び省電力のために利用される。この遅延は速度が閾値に、より近いと同時に閾値を越える可能性がさらに高いのでさらに短いが、加速度がある時間の間低くなれば、省電力のために任意に選択されてこの遅延が増やされることもあり得る。
【０１８０】
同様な方法でＴＨ２用のモード３８６はＴＨ１用のモード３８５と同様に機能するけれども異なるパラメータと定義が利用され得るＴＨ２といったさらに多くの閾値が定められ得る。
【０１８１】
ＴＨ２用の短い遅延３８７は、ＴＨ１用の短い遅延３８４同様に機能するが違うパラメータと定義が利用可能である。
【０１８２】
ＴＨ２用の３８８における警報２の発動はＴＨ１用の３８５における警報１の発動同様に機能するが別のパラメータと定義が利用可能である。
【０１８３】
速度がある一定の閾値を越えそうになる場合には、さらに多くのリソースが使用されるので、デジタル監視装置１００は高度なリソース利用モード状態にある。速度が最も至近の閾値をはるかに越える場合には、リソース使用率の低い方が選択される。
【０１８４】
図８にはキーが含まれ得る前面パネル、複数ＬＥＤおよびボタン付きのデジタル監視装置１００が示される。以下の組合せも利用され得る。
【０１８５】
物理的調整表示器１０２。
１．これはその軸廻りに上方あるいは下方に振れさせるべきかどうかをユーザーに知らせる複数ＬＥＤによって提供可能である。これにより装置の別のモードが含まれる、および／または、その正規稼働中に装置により速度計の関連区域が見られると同時に認識されることが検証可能である。
【０１８６】
２．固定ボタン１０４。物理的な調整の完了後、このボタンにより装置が固定され取付けられる表面に関する移動が防止されて望ましい角度に固定される。
【０１８７】
３．閾値設定キー１３０。2個のボタンＴＨ１、ＴＨ２のそれぞれにより各閾値の稼働モードが定められ得る。例えば、これらのボタンのどちらかがクリックされる毎に、閾値は次のように変化する。すなわち、「切」、５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０、「現在に比例」である。追加の「＋」および「−」ボタンがＴＨ１あるいはＴＨ２ボタンについて定められた値に関連する１によって最新変更閾値が変更可能であって、「現在に比例」として定められる場合には、閾値は現在の速度に比例して定められる。表示装置（示されず）により各閾値の値が表示可能である。1つのボタンが押されるだけで両方の閾値、つまり、モード１；ＴＨ１＝５０、ＴＨ２＝９０、モード２；ＴＨ１＝６０、ＴＨ２＝１００、モード３；ＴＨ１＝５０、ＴＨ２＝１００といった通常の運転限界値に応じて、ともに設定されることも可能である。
【０１８８】
４．その他複数ＬＥＤ１０３．これにより警報、装置の適正稼働、バッテリー状態（満タン／空）、装置スイッチオン等が表示可能である。
【０１８９】
５．その他のボタンあるいはキーが利用されて、各閾値等向けの警報モードが定められ得る。
【０１９０】
図９では画像感知器のリソースの可能な動的割付設定が図示される。作動感知区域１１３の不適切な部分は無視可能である。適正区域３２０は低減された速度および／または解像度で読み取り可能である。
【０１９１】
図ではより高度な解像度でかつより頻繁な読み取りが行われ得るさらに狭います目により区域が表示される。これはハードおよび／またはソフトで提供可能である。
【０１９２】
上記に詳述されたＤＳＰ付きの装置構造は任意で選択できる。さらに簡単な実施例が以下に詳述される。製造コストがより安くかつ電力も大して消費しない。
【０１９３】
例えば角度／極座標光学感知手段が利用される様々な画像読み取り実施例は針が指す角度の測定に利用可能である。
【０１９４】
この方法が利用されて、その他の光点類、干渉および様々な障害源が取り除かれ得る。針は新たな場所に「飛ぶ」ことは不可能であるが、比較的遅い速度で方向が変更されることだけは可能である。従って、乏しい画像読み取りが利用されても、一様な針の追跡と同時にエラーの効率的排除が可能である。
【０１９５】
この方法が採用されることにより、針が指す方向に関するリソースの最小利用方法ならびに予め定められた閾値に関連した速度計の針の状態に関する決定がより迅速に行われるのに役立てられ得る。従って、いくつかの実施例については、ＤＳＰの利用が配備可能であるとともに、単純なだけにすぎない低コストコントローラが装置の稼働に必要とされる。
【０１９６】
図１０には速度計画像の1瞬に対応する新型装置画像感知器における照度分布が示される。グラフにより、画素が連続して読みとられる場合に起こり得るように、時間あるいは角度４１０の関数として検知器から出る画像電圧４２０の値が示される。さらに高い値は速度計の角度セクターのさらに強い照明に対応する。これは本発明の単純で低コストの実施例である。
【０１９７】
計器角度読み取りの精度は複数の隣接セクターにおける測定光度が利用されると同時に補間が利用されてソフト内で高められ得る。こうして、図１０では画像感知器のセクター照度の連続読み取りが示される。照度４２０は対時間あるいは角度４１０で読み取られるアナログ電圧であり得る。グラフにより、検知器サンプル値が画像検知器のすべてのセクターから連続して順番に取り出される場合のある画像サンプルが示される。
【０１９８】
針の所在を表示する頂点４２１は容易に発見可能であるが、４２２といった他の頂点が存在し得ると同時に、これらが針の真の所在を示す頂点４２１より大きな振幅を有することすらあることが理解可能である。
【０１９９】
デジタル監視装置１００により、あるサンプルから次のサンプルまで針の所在が追跡されると同時に、加速度計算によるといったようにその最も可能性の高い予想位置が計算可能である。従って、針の前回の所在や傾向が分かっているので大きな干渉や騒音でも排除可能である。
【０２００】
画像に関する連続データは、シフトレジスタあるいはその他のタイプのデジタルおよび／またはアナログ記憶手段が利用されて連続して読みとられ得るか、あるいは記憶手段無しでただちに数値化可能である。別の実施例では関連データが平行して読みとられる。
【０２０１】
図１１により各セクターの照度の読み取り用に設計されるセクター化された放射状感知器に関するある実施例が詳細に示される。それぞれの暗い区域によりそのセクターにおける画像読み取り可能な感知要素光感知区域が示される。中心にある円形区域は速度計の針の軸上部に位置する。この実施例では、少数の一様な電気光学感知光感知区域が利用されて針所在の決定が容易に可能である。通常の長方形感知マトリックスよりもむしろこの放射状極座標感知区域構造が利用されると、この構造によりその様々なあり得る位置における針形状に合わせられるので、より効率的な実行が行われ得る。
【０２０２】
図１２には省エネルギー構造を有する区間図式が詳細に示される
【０２０３】
装置１５２はＤＳＰ無しでコントローラが利用されるだけで提供可能であって、これによってさらに電力消費が削減される。この提供装置は、図１２から図１４に描かれるようなセクター化された光感知区域向けに効果的に利用可能である。
【０２０４】
複雑なアルゴリズムの利用に代えて、針の所在は関連感知光感知区域における光強度の単純比較が含まれる方法が利用されてさらに簡単に見つけられ得る。新たな放射光感知区域によりコントローラで前回行われたデジタル相関が置換される光学的相関処理が実施される。光感知区域の数は削減可能であると同時に、アナログ信号との比較が直接実施され、ＡＤＣおよびＤＳＰ２０６といったデジタルリソースの必要性も合わせて無しに済まされる。装置１２２には安価で効率的かつ低電力消費の可能な1個以上の単純アナログ比較因子が含まれ得る。装置１５２には安価で効率的かつ低電力消費の可能な1台以上の単純コントローラが含まれ得る。小型のバッテリー１６０が必要電力のすべての供給に利用可能である。
【０２０５】
図１３には実際の速度計の目盛の橋渡しに適合する別のセクター化感知器の構造が詳細に示される。
セクター化感知器の光感知区域は図１１におけるものと同様であるが、針の軸位置下の底部に非関連区域があるので、この区域には感知器孔が全く必要ない。
【０２０６】
あるいは、非関連区域上部の感知器孔が含まれないその他の感知器光感知区域構造が利用可能である。これにより画像サンプリングリソースと電力消費も節約される。非関連区域には、時速２００キロメートルを越える速度等が含まれる速度計目盛における区域といった針が到達不可能である区域ならびに実用的でない区域が含まれる。
【０２０７】
図１４にはさらに照度の差分読み取り手段が利用されたセクター化感知器の別の構造の詳細が示される。図１４のセクター化感知器光感知の各区域により今度は構造物の中間から一定距離において分けられる数個の感知区域が構成される。
【０２０８】
光感知区域構造の中間はまた針の軸の位置でもある。新たな構造は図１１の光感知区域構造よりさらに複雑であるが、画像読み取りの可能性がさらに上げられる。ある半径の感知配列の読み取りが可能である。これは干渉があるとともに針の位置が必要通りに計算不可能である場合には有益である。さらに限定された区域により決定されることによってより良い決定がなされよう。
【０２０９】
干渉あるいは望ましくない照明がある場合には、このセクターにおいてはすべての感知配列が同一量の照明を受けるわけではないのでさらに簡単に検知が可能である。
【０２１０】
一般に、新たな感知光感知区域構造が利用されることによって、照明の様々な形のより良い個別認識が可能となるので、針の照明の形の個別認識が可能であるだけでなく、針よりもむしろ形を別にすることによってもまたより良い決定が可能となる。
【０２１１】
針が現在指しているセクターに関する決定がさらに困難である特定の感知画素あるいは特定の半径は無視が可能である。
【０２１２】
多くの様々な方法が、針の指す方向が決定されるために実施可能である。装置のハードは最もふさわしい選択方法あるいは稼働方法に最適化され得る。
【０２１３】
図１５にはさらに均一な放射方向感度を有するセクター化された感知器の別の構造が詳細に示される。固定幅感知器が利用されて、針自体が一定幅を有するので、光感知区域によりより良い決定が可能となり、固定幅感知器光感知区域によりこれが測定されるのにより良く適合されよう。針の位置は数個の感知器画素の中の照明分布が考慮される計算によって伝えられる。
【０２１４】
その他の形の感知器区域よりむしろ固定幅感知器区域が作られるかあるいは利用される点がより実用的であると同時に簡単であろう。少数の感知器画素が利用されてリソースおよびハードの複雑性が無くせるにもかかわらず、満足すべき性能レベルが達成される。
【０２１５】
より小さな区域に関するさらに狭い区域がまたさらに少ない照明を受けるのでこの感知器光感知区域構造により干渉がより十分にはねのけられるだろう。これは感知器区域のものとは異なる形を有する多くのタイプの干渉に効果的であるので、さらに狭い区域の干渉により感知器区域が受ける照明が影響されよう。
【０２１６】
図１６には均一な放射方向感度および照度差分読み取りを有するさらにセクター化された感知器の別の構造詳細が示される。図１５の一定幅の各感知器光感知区域には今度は、すき間構造の真ん中から一定間隔で分けられた複数の感知要素が含まれる。
【０２１７】
光感知区域構造の真ん中はまた針の軸の位置でもある。新たな構造は図１５の光感知区域構造よりさらに複雑であるが、画像読み取りのさらに大きな可能性を増やし得る。
【０２１８】
ある一定半径の感知器画素の読み取りが可能であることは干渉がある上に針位置が必要とされる通りに計算不可能である場合には有益であり、さらに限定される区域により決定されることによって、良好な決定が行われよう。
【０２１９】
干渉があるかまたは望ましくない照明がある場合でも、恐らくはこのセクターにおける感知器画素は同量の照明を受けるので簡単に検知可能である。
【０２２０】
一般には、新たな感知器配列構造が利用されて、より良く様々な照明の形の特定が可能であるので、針の照明の形の特定が可能であると同時に、針とはむしろ別の形もまたより良好な決定が行われ得る。針が指すセクターに関する決定が行われることがさらに困難である特定の感知器画素あるいは特定の半径は無視が可能である。
【０２２１】
多くの様々な方法が、針の指す方向の決定に実施可能であって、装置のハードは選択される方法あるいは稼働方法が最適となるように設計可能である。
【０２２２】
図１７には幅が先細となる細長片において各感知器の照度が読み取られる場合の可能な割当ての感知器が示される。この感知器光感知区域構造により針の軸により近い区域にさらに重みが与えられることは、照度の読み取りが針の軸からさらに近い距離にある方がさらに信頼性があると見なされる場合に有益である。針が比較的短いと見なされる場合やその指示先端において十分照明されない場合にも有益であり得る。目盛が針の軸からさらに遠い距離においては干渉の恐れがある。夜間時あるいは一般に、速度計にはしばしば照明があるので、針はダッシュボードのある一定の位置にある装置によってより良く読み取られる可能性があると同時に、感知器光感知区域は最小の干渉で針から最大照度を受けるよう最も良く合わされた形を理想的に有しよう。この実施例では、針の軸により近い区域がより良く照明されるものと想定される。
【０２２３】
図１８には中心から異なる距離にある感知器の複数の別々な装置がある固定区域感知器のあり得る割付が示されている。
【０２２４】
この感知器光感知区域構造により針の軸あるいは構造の中心からの数カ所の距離にある感知器光感知区域の様々な形のある場合の可能性が図示されている。
【０２２５】
感知器光感知区域は実施し易くされるかまたは照明により良く合わされるために任意に選択される長方形となろう。感知器光感知区域は必ずしも長方形ではない様々な形もあり得る。
【０２２６】
この実施例が利用されると、針軸からより遠い距離に感知光感知区域間のより多くの場所があっても、針の細長い形状がより良く認識されるための針の軸により近いより狭くかつより短い光感知区域の利用が可能であり、従って、さらに横側からも照明がより多く受けられることができるより幅のある感知光感知区域が可能となり得る。この異なる光感知区域の組合せが利用されると可能性は無限となる。
【０２２７】
様々な半径での照明振幅の比較ならびに1つの半径にある１グループの感知器光感知区域に基づかれる決定のみが可能である。
【０２２８】
非論理的読み取りによる感知器光感知区域の無視と同時に、ある１半径における別の感知器画素に基づかれる決定が可能である。
【０２２９】
様々な半径上の感知器光感知区域に全体計算において異なる重みが与えられることが可能であり、これは装置のソフト手段によっておよび／またはハード手段によって行われ得る。
【０２３０】
様々なセクターにある感知器光感知地域に全体計算の異なる重みが与えられることが可能であり、これは装置のソフト手段および／またはハード手段によって行われ得る。
【０２３１】
図１９にはあり得る装置の位置決め／調整手段が示されている。図１に示される通り、速度計は通常、多少カーブが付く可能性のある透明ダッシュボードカバーの背後に置かれる。ダッシュボードカバーは速度計の針が回転する面に平行でないことが多いので、針の回転面に垂直なラインに沿う針の回転軸上部で、新しい装置１００が針の軸３１の上部に接続されるのはそれほど単純ではない恐れがある。
【０２３２】
所要第1段階は適正位置への粘着テープあるいはその他の手段による装置の基部のダッシュボードカバーへの取付けである。ある実施例では、粘着テープが利用されて装置基部が適切に配置されるためには以降の段階の幾つかあるいはすべてが行われ得る。
【０２３３】
１．基部上の粘着テープのカバーが外される。
【０２３４】
２．装置がダッシュボードの最良の位置に配置されるのに役立ち得る装置の光による目印発生手段にスイッチが入れられる。
【０２３５】
３．ユーザーが針の軸に向ける速度計上の照明光に基づいて、ユーザーは装置をゆっくりとダッシュボードの方に動かす。
【０２３６】
４．ユーザーは装置に関連する基部の角度を移動させて、装置が必要とされる通り針の回転面に直角となってから、装置が速度計の針の軸上部に接着されるかまたは基部が自由に移動可能なように緩められるとともに、装置は針上部の同一地点までゆっくりダッシュボードの方に移動された後、装置が説明されるように針の軸に向く間に基部が移動され必要とされる通りにダッシュボードに接着される。
【０２３７】
装置はダッシュボードに一回だけは物理的に接合される必要である。再構成あるいは設定のためにダッシュボード上で装置が再配置される必要はない。
【０２３８】
５．装置は、今度は適切な位置に配置されると同時に、鉛直方向にも並びの調整が行われ得る。
【０２３９】
図１に描かれる光線発生手段は、図１９に示されるように光を真っ直ぐ前方に投影可能である。あるいは、光線は、装置が適切な水平角度に配置され易くなるように細長い場所といったその他任意の照明区域の形をなし得る。
【０２４０】
図２０には装置の位置決め調整のあり得る実施例が示される。図２０に示されるように、さらに簡単に地点が通知されるとともに装置をより簡単に据付けられることを可能にする1ヶ所以上の場所があり得る。光線発生手段は装置の任意の場所に配置可能である。光線発生手段によって装置によるあるいはユーザーによる、装置の検査のためならびに速度計の関連区域への集中のためにも支援され得る。
【０２４１】
これまでのことは本発明の範囲内の装置および方法の1例にしか過ぎないと同時に、専門技術者にはこれまでに述べられた本公開が読まれればすぐ様々な変更が生まれることが認識されよう。
【０２４２】
従って、専門技術者により本発明は上記で特定して示されたり、説明されたことに限定されないことが認識されよう。本発明の範囲には、むしろ付録の請求項によって定義されると同時に、これまでに説明された様々な特徴の組合せと準組合わせの両方の組合せだけでなく、前述の説明を読んだ直後の熟練技術者に浮かぶ様々な変型類と変更類も含まれる。
【０２４３】
請求項では、「（複数形の）含まれる」およびその変型である「（単数形の）含まれる」や「含んでいる」等という言葉は挙げられた部品類が含まれるが全体的に、ではなく、その他の部品類は除外されることを示している。
【図１】
2008523467.tif 000003
【図３】
2008523467.tif 000004
【図８】
2008523467.tif 000005
【図９】
2008523467.tif 000006
【図１０】
2008523467.tif 000007
【図１１】
2008523467.tif 000008
【図１３】
2008523467.tif 000009
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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