ВРАЩАЮЩЕЕСЯ ИНФОРМАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

Вращающееся информационное устройство.
Предлагаемая полезная модель относится к информационной технике и может быть использована для создания устройств отображения рекламной и познавательной информации.
Известны вращающиеся информационные устройства, отличительной чертой которых является способность создавать крупноформатные изображения с помощью набора светоизлучателей. Так, известно Поворотное табло согласно патенту России № 2103750, МКП G09F 11/00, 1998г., в котором наборы единичных элементов изображения собраны в блоки, располагающиеся в ячейках прямоугольной фермы и образующие в совокупности информационное поле. Ферма установлена вертикально и посредством опорно-поворотного устройства может медленно поворачиваться вокруг вертикальной оси на 360 градусов, что увеличивает ее обзорность. Главным недостатком такого табло является его дороговизна из-за большого количества элементов изображения, равного произведению числа элементов в строке на число строк.
Этот недостаток преодолен в ряде известных информационных устройств, в которых всего одна или несколько строк со светоизлучателями быстро вращаются вокруг вертикальной оси, образуя информационное поле. Эффект основан на особенностях зрительной памяти человека, сохраняющей некоторое время уже исчезнувшее изображение, в результате чего вращающаяся строка светоизлучателей создает двух- и трехмерные пространственные псевдо-изображения, воспринимаемые, как реальные.
Так, известно Электромеханическое табло согласно патенту России № 2172983, МКП G09F 9/30, 2001г. Оно содержит сгруппированные в триады светодиоды (красный-зеленый-синий), размещаемые на внешней периферии лепестков вращающегося с достаточной угловой скоростью ротора, в результате чего создаются многоцветные изображения на псевдо-поверхностях. К сожалению, форма лепестков этого устройства выбрана такой, что исчезает один из важных зрительных эффектов, достигаемых в других подобных устройствах: иллюзия расположения изображения в воздухе без видимой опоры.
Этого недостатка лишено вращающееся информационное устройство согласно заявке Германии № 19630011, G09F 9/33, 1996г. В нем на вращающемся в горизонтальной плоскости диске смонтированы один или несколько вертикальных стержней, на которых укреплены светоизлучатели. Блок управления светоизлучателями закреплен неподвижно, а управляющие свечением сигналы от него передаются индивидуально на каждый светоизлучатель через подвижные электромагнитные или оптоэлектронные соединения. Недостатком этого известного устройства является его дороговизна из-за большого количества этих технически сложных соединений. Это ограничивает само число светоизлучателей и, тем самым, объем отображаемой информации.
МКПG09F 9/33
Наиболее близким по технической сущности аналогом нредлагаемой полезной модели является Вращающееся информационное устройство, описанное в патенте России № 2159962, кл. МКП G09F 9/33, 19/00 и G09G 3/00, 2000г., по заявке № 2000105805/12 от 13.03.2000г. Оно содержит (см. фиг.1) корпус 1, вращающий двигатель 2 с несущим валом 3, балансировочный держатель 4, вращающийся блок индикации 5, включающий, по меньщей мере, один кронщтейн 6 с держателями 8 и 9 для крепления светоизлучателей 10 и блок 11 управления светоизлучателями, имеющий раздельные схемы управления для каждого из них, неподвижно соединенные с их входами, и блок питания 12, укрепленный неподвижно в корпусе I и соединенный с блоком 11 управления светоизлучателями через подвижные электроконтакты 13 и контактную втулку 14. Кронщтейн 6 включает основание 7 и, по меньщей мере, два расположенных на нем держателя 8 и 9 светоизлучателей, разноудаленных от оси вращения и образующих два тела вращения, представляющих информационные поверхности. Кронштейн 6 скреплен с валом 3 через балансировочный держатель 4.
Блок 11 управления светоизлучателями содержит запоминающее устройство 17, связанное с блоком выходных регистров 19 и с центральным процессором 18, соединенного своим выходом с блоком регистров 19, а входом - со схемой 20 привязки начала развертки, состоящей из неподвижного излучателя 21 и подвижного приемника 22. Блок 23 обеспечивает стабилизированным питанием электронику вращающегося блока индикации 5, получая сам первичное напряжение от блока питания 12 через скользящие электроконтакты 13 и контактную втулку 14. Двигатель 2 имеет мягкую подвеску 15. Блок выходных регистров 19 своими выходами поэлементно соединен со светоизлучателями 10.
При включении электропитания двигатель 2 начинает вращаться и через вал 3 и держатель 4 передает вращательное движение блоку индикации 5, который за счет вращения своего кронштейна 6 с держателями 8 и 9 образует сферическую и цилиндрическую поверхности вращения светоизлучателей 10. Для придания этим поверхностям информационных свойств служит блок управления 11, получающий элктропитание по цепи: блок питания 12 - подвижная контактная пара 13,14 - блок стабилизированного питания 23. Вся информация об изображении хранится в запоминающем устройстве (ЗУ) 17.
Информационные поля разделены на вертикальные сектора, в каждом из которых поочередно оказываются при вращении столбцы светоизлучателей 10. Один сектор, в котором расположен излучатель 21 схемы 20 привязки начала развертки, является синхронизирующим (первым). Когда приемник 22 проходит мимо неподвижного излучателя 21, в приемнике 21 формируется импульс привязки начала развертки, по которому процессор 18 извлекает из ЗУ 17 информацию о требуемом состоянии светоизлучателей для первого сектора (горит - не горит) и помещает ее в блок выходных регистров 19, непосредственно управляющих каждым светоизлучателем 10 во время прохождения этого сектора Тс  1/FN, где F - частота вращения, а N - количество секторов изображения. Через время Тс процессор 18 аналогичным образом приступает к управлению свечением светоизлучателей для 2-го сектора, через время 2Тс - для 3-го сектора и т.д., поочередно для всех секторов информационных полей. Вращение блока индикации 5 со светоизлучателями 10 происходит с высокой угловой скоростью (20...25
об/сек), достаточной для создания устойчивого немигающего изображения информации в глазах наблюдателя и, одновременно, кажущегося исчезновения держателей, что обеспечивает зрительный эффект присутствия в воздухе зрительной картинки без видимой опоры.
К недостаткам этого известного технического решения можно отнести следующее;
1.Электропитание на вращающийся блок индикации 11 подается через скользящие электроконтакты 13 и контактную втулку 14, что влечет за собой известные неудобства в эксплуатации: необходимость чистки и периодической замены электроконтактов, влияние на электронные схемы помех от искрения контактов и др.
2.Смена отображаемой информации производится либо физической заменой запоминающего устройства 17 (обычно - ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием), либо - подачей специальных сигналов через процессор 18 для записи на ЗУ 17,
Оба недостатка требуют периодической остановки вращающегося блока индикации 11 и непосредственного доступа к нему обслуживающего персонала. Это особенно неудобно, когда, с целью расширения зоны обзора, информационное устройство помещают на специальных вышках, так что персоналу пришлось бы работать на высоте.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение удобства в эксплуатации и надежности работы устройства путем устранения отмеченных недостатков.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что во вращающееся информационное устройство, содержащее процессор и опорный корпус с закрепленным на нем электродвигателем с валом, соединенным через балансировочный держатель с вращающимся блоком индикации, содержащим светоизлучатели и, по меньшей мере, один кронштейн с держателем для крепления светоизлучателей, блок управления излучением светоизлучателей, содержащий дешифратор, соединенный своим выходом с входом регистра, выходы которого поэлеметно связаны со светоизлучателями, и блок стабилизированного питания, выход которого подключен ко входам питания дешифратора, регистра и излучателя схемы привязки начала развертки, имеющей также приемник, внесены конструктивные изменения, а именно, в него введены канал беспроводной связи, высокочастотный генератор, расположенный в опорном корпусе, и две обмотки, подвижная и неподвижная, соосно расположенные на ферритовой трубке, насаженной на вал электродвигателя, при этом неподвижная обмотка подключена к выходу высокочастотного генератора, а подвижная - ко входу блока стабилизированного питания, процессор расположен вне вращающегося блока и своим входом синхронизации подключен к выходу закрепленного на опорном корпусе приемника схемы привязки начала развертки, а выход процессора через канал беспроводной связи подключен к входу дешифратора.
Сопоставительный анализ заявленного технического решения с наиболее близким аналогом показывает, что новые существенные отличия его от известного технического решения состоят в следующем:
1. Введены подвижная и неподвижная обмотки, соосно расположенные на ферритовой трубке, насаженной на вал электродвигателя, и высокочастотный
генератор, расположенный в опорном корпусе, .при этом неподвижная обмотка подключена к выходу высокочастотного генератора, а подвижная - к входу блока стабилизированного питания.
2.Введен канал беспроводной связи своим входом подключенный к выходу расположенного вне вращающегося блока индикации процессора, а выходом - к входу дешифратора.
3.Излучатель схемы привязки начала развертки расположен на вращающемся блоке индикации и подключен к выходу блока стабилизированного питания, а приемник схемы привязки расположен на опорном корпусе и подключен к входу синхронизации процессора|
Предложенное техническое рещение явлйется новым, оригинальным и неочевидным, поскольку проведенный анализ известных тех. рещений в информационной и смежных областях техники не выявил чего-либо подобного.
Ниже дан пример осуществления предложенного технического рещения, показывающий его промыщленную реализуемость1Чертежи соответствуют;
фиг. 2 - чертежу устройства в установленном состоянии,
фиг. 3 - создаваемой информационной поверхности.
Предлагаемое вращающееся информационное устройство (см. фиг.2 и 3) содержит опорный корпус 1, закрепленные на нем высокочастотный генератор 24, электродвигатель 2 с валом 3, на который насажена ферритовая трубка 25, служащая магнитопроводом для соосно расположенных на ней неподвижной 26 и подвижной 27 обмоток, балансировочный держатель 4, через который вал 3 механически соединен с вращающимся блоком индикации 5, содержащим кронщтейн 6 с держателем 8 для крепления светоизлучателей 10 и экранированный блок 11 управления светоизлучателями, содержащий дещифратор 28, регистр 19, излучатель 21 схемы привязки начала развертки 20 и блок стабилизированного питания 23. Процессор 18 может быть расположен в опорном корпусе 1 или вне его, например, в офисе пользователя. Электродвигатель 2 крепится к опорному корпусу 1 через амортизаторы 15. Подвижная обмотка 27 механически связана с балансировочным держателем 4, а неподвижная обмотка 26 - с корпусом 1. На корпусе 1 расположен также приемник 22 схемы привязки начала развертки 20. Между процессором 18 и вращающимся блоком 5 действует канал беспроводной связи 29.
В устройстве предусмотрены следующие электрические соединения: Выход высокочастотного генератора 24 связан с неподвижной обмоткой 26, подвижная обмотка 27 подключена ко входу блока стабилизированного питания 23, выход которого подключен к входам питания электронных узлов 19, 21 и 28. Выход дешифратора 28 подключен к входу регистра 19, выходы которого поэлементно связаны со светоизлучателями 10. Синхронизирующий вход процессора 18 подсоединен к выходу приемника 22, а выход процессора 18 через канал беспроводной связи 29 соединен со входом дещифратора 28.
Схема привязки начала развертки 20 может представлять из себя, например, оптическую пару светодиод (излучатель) - фотодиод (приемник). Канал беспроводной связи 29 может быть выполнен разными способами:
а) в виде оптической пары, подобно схеме привязки 20, в которой светодиод и фотодиод расположены на оси вала 3, при этом светодиод связан с выходом процессора 18, а фотодиод - с входом дещифратора 28;
б)путем организации маломощного радиоканала, передатчик которого подключен к выходу процессора 18, а выход приемника - ко входу дешифратора 28;
в)путем частотной или иной модуляции высокочастотного излучения генератора 24, при этом вход модуляции генератора 24 соединен с выходом процессора 18, а подвижная обмотка 27 дополнительно подсоединяется к входу дешифратора, которому придаются добавочные функции демодуляции.
Вращающееся информационное устройство работает следующим образом. После включения питания ротор электродвигателя 2 начинает вращаться, и его вращение через вал 3 и балансировочный держатель 4 передается кронштейну 6 блока индикации 5, держатель 8 которого вместе со светоизлучателями 10 образуют некоторую поверхность вращения (цилиндр, щар, эллипсоид и т.п.), служащую для размещения информации. Поверхностей может быть одна или несколько, в зависимости от формы, количества и взаимного расположения держателей 8 относительно оси вращения. В данном примере использована простейшая цилиндрическая форма с одним держателем.
Высокочастотный сигнал генератора 24 поступает на неподвижную обмотку 26 и возбуждает в ней высокочастотные электромагнитные колебания, проходящие через ферритовую трубку 25 и пронизывающие также подвижную обмотку 27. Паведенное в последней высокочастотное напряжение поступает в блок стабилизированного питания 23, где оно выпрямляется, стабилизируется и служит для питания электронных узлов вращающегося блока индикации 5: дещифратора 28, излучателя 21, регистра 19 и, через регистр, - светоизлучателей 10.
При прохождении светящегося излучателя 21 вблизи приемника 22 схемы привязки начала развертки 20, в последнем вырабатывается импульс начала развертки изображения, поступающий на синхровход процессора 18. Временной интервал Т между импульсами, поступающими один за другим от излучателя 21, расположенного на держателе 8, служит для выработки времени Тз засветки светоизлучателей 10, относящегося к одному сектору (столбцу) разложения изображения Тз  T:N, где N - количество- секторов на информационной поверхности. Временной интервал Т постоянно подсчитывается процессором 18 с помощью его таймера и, таким образом, корректируется при каждом обороте. Это позволяет избежать накладок изображения в случае нестабильности частоты оборотов, вызванной, например, изменениями частоты и напряжения сети.
По приходу каждого импульса начала развертки процессор 18 обращается в свое запоминающее устройство, где хранится вся информация об изображении, и выбирает из нее часть, относящиюся к первому сектору разложения Из процессора 18 выбранная информация в определенной последовательности поступает через канал беспроводной связи 29 на дешифратор 28, а с него, разделенная по элементам изображения, - на регистр 19, где она удерживается на время Тз, обеспечивая засветку или отсутствие засветки соответствующих светоизлучателей 10, относящихся к 1-му сектору изображения. По истечении времени засветки Тз процессор 18 выбирает из запоминающего устройства информацию, относящуюся к 2-му сектору и аналогичным образом обеспечивает засветку или отсутствие засветки светоизлучателей 10 этого сектора разложения, и т.д., для 3-го, 4-го...N-ro секторов, пока вращающийся блок индикации 5 не сделает полный оборот и вблизи приемника 22 схемы привязки начала развертки 20 снова не окажется излучатель 21. Таким
образом, за один оборот формируется изображение всей информационной поверхности, после чего процесс повторяется, обеспечивая достаточно частую, чтобы не было мерцаний, повторяемость засветок светоизлучателей 10, например, 25 l/ceK при скорости вращения 25 об/сек.
На фиг. 3 приведен пример формирования элементарного изображения информации при работе предлагаемого информационного устройства. Светоизлучатели 10, расположенные на держателе 8, при вращении блока индикации 5 описывают окружности, которые складываются в цилиндрическую информационную поверхность, разделенную на N секторов 30 и М строк 31. Число М равно количеству светоизлучателей 10 на держателе 8. При единичном засвечивании одного светоизлучателя на информационной поверхности возникает яркая светящаяся точка (штрих), являющаяся минимальным элементом изображения. При отсутствии засветки образуется несветящееся пятно, по контрасту кажущееся черным. Все изображение строится из сочетаний таких ярких и темных точек.
Любая информация - бегущая строка, графическое изображение или их комбинации,- создается с помощью специального программного обеспечения и заносится в запоминающее устройство процессора 18. Смена изображения производится с помощью процессора 18, в простейшем случае - с его дискеты, но могут использоваться все известные средства обмена информацией: локальные вычислительные сети, Интернет и др. Для смены информации не требуется останавливать блок индикации 5.
Информационное изображение может быть как однотонным, так и цветным, если применять для каждой точки триады светоизлучателей 10 (красный, зеленый, синий). При этом увеличиваются объемы запоминающего устройства процессора 18, дешифратора 28, регистра 19 и светоизлучателей 10, а также усложняется программирование, но зато расширяются возможности устройства.
Информационное устройство может быть осуществлено на основе известных, серийно выпускаемых элементов и материалов, так что не возникает сомнения в его промышленной реализуемости.
Предложенное техническое решение обладает следующими преимуществами по сравнению с наиболее близким аналогом:
а)замена отображаемой информации производится без непосредственного доступа к вращающемуся блоку индикации и без его остановки, что особенно важно для располагаемых высоко над землей информационных устройств;
б)для электропитания вращающегося блока информации не используются скользящие электроконтакты, что упрощает эксплуатацию и повышает надежность устройства;
в)использование процессора, располагаемого вне вращающегося блока, позволяет применять современные средства обмена информацией для ее задания и оперативного изменения, в том числе - в форме, непосредственно определяемой заказчиком.
Заявитель( l/lMj  А.В.Минюков АвторЛ/  А.В.Минюков