рекламное устройство

Формула изобретения

1. Рекламное устройство, содержащее носитель информации, выполненный в виде, по крайней мере, одной линейки светодиодов, закрепленной на свободном конце консольной балки, которая в свою очередь закреплена на вертикально расположенном валу, приводимом во вращение посредством электродвигателя, блоки для формирования заданного изображения, блоки для синхронизации включения и выключения светодиодов с вращением вала, контроллер светодиодов, соответствующие блоки питания, блок для управления формированием заданного изображения, а также связанный с валом подвижный и установленный на основании неподвижный магнитопроводы, соответственно с приемной и передающей обмотками, отличающееся тем, что в качестве одного из блоков для формирования заданного изображения устройство содержит модулятор, соединенный с блоком для управления формированием заданного изображения и передающей обмоткой неподвижного магнитопровода, при этом приемная обмотка подвижного магнитопровода подключена к контроллеру светодиодов.

2. Рекламное устройство по п.1, отличающееся тем, что блок для управления формированием заданного изображения представляет собой клавиатуру.

3. Рекламное устройство по п.1, отличающееся тем, что вертикально расположенный вал жестко соединен с валом электродвигателя.

4. Рекламное устройство по любому из пп.1 или 3, отличающееся тем, что вал выполнен сплошным.

5. Рекламное устройство по любому из пп.1 или 3, отличающееся тем, что вал выполнен полым.

6. Рекламное устройство по п.1, отличающееся тем, что консольные балки закреплены непосредственно на валу электродвигателя.

7. Рекламное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве блоков для синхронизации включения и выключения светодиодов с вращением вала использованы магнитопроводы, для чего неподвижный магнитопровод выполнен в виде полукольца, а подвижный - в виде двух полуколец, при совмещении образующих кольцо, при этом приемная обмотка состоит из двух независимых частей, каждая из которых подключена к контроллеру светодиодов и блоку питания светодиодов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к информационным устройствам, предназначенным для осуществления рекламы, а также отображения информации в ходе проведения различных зрелищных, спортивных, общественно-политических мероприятий.

Известны многочисленные вращающиеся рекламные устройства-табло [А.С. СССР №№351233, 943823, 1088059], достаточно дорогостоящие из-за необходимости использования сложного энергоемкого привода, к тому же имеющие низкую информативность.

В частности, устройство для рекламы [А.С. СССР №351233, 1972 г.], содержит колонну с носителем информации, приводимую во вращение вокруг вертикальной оси посредством электродвигателя, установленного в нижней неповоротной части устройства - основании, и снабженного редуктором, выходной вал которого кинематически связан с поворотной частью. Энергоемкость привода обусловлена значительной массой носителя информации, приводимого во вращение.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является рекламное устройство [патент RU №2229169, 2004 г.], содержащее носитель информации, выполненный в виде, по крайней мере, одной линейки светодиодов, закрепленной на свободном конце консольной балки, которая в свою очередь закреплена на конце вертикально расположенного полого вала, приводимого во вращение посредством электродвигателя.

Для бесконтактной передачи электроэнергии на вращающиеся элементы устройства предназначены подвижный и неподвижный магнитопроводы, соответственно с передающей и приемной обмотками.

Внутри полого вала, соосно с ним, расположены оптически связанные между собой неподвижный светодиод, передающий информацию, и приемник информации, связанный с контроллером светодиодов. Данные блоки предназначены для формирования заданного изображения. Для управления формированием заданного изображения предназначен компьютер.

На основании и консольной балке, на одинаковом расстоянии от оси вращения вала, расположены соответственно светодиод и фотоприемник синхронизации. Фотоприемник синхронизации также соединен с контроллером светодиодов. Эти блоки предназначены для синхронизации создаваемого изображения, то есть, включения и выключения светодиодов, с вращением вала.

Кроме того, устройство снабжено соответствующими блоками питания.

Кинематическая связь между полым валом и двигателем осуществляется с помощью передачи: зубчатой, ременной и т.п.

В известном устройстве в качестве консольной балки использована труба с возможностью размещения внутри трубы соответствующих проводов, связывающих светодиоды с блоком питания светодиодов, при этом труба имеет на конце Г-образный загиб, на котором закреплена линейка светодиодов. Могут быть использованы консольные балки в количестве, кратном двум, с соответствующим количеством линеек светодиодов. Вместе они составляют диаметр образуемой в процессе передачи информации фигуры вращения.

Принцип создания изображения основан на быстром вращении точечных источников света (светодиодов) вокруг оси, не совпадающей с этими источниками. В результате вращения каждый светодиод воспринимается зрением как окружность. Если в процессе вращения, синхронно с вращением, модулировать световой поток, можно получить заданное изображение - рисунок, букву, символ. В частности, если через равные промежутки времени включать и выключать светодиоды, образуется прерывистая окружность.

К достоинствам известного способа можно отнести возможность создания объемного рекламного изображения с использованием в качестве привода обычного бытового электродвигателя. Кроме того, обеспечивается быстрая смена информации на носителе при практически неограниченном объеме общей информации.

К основному недостатку устройства относится сложность конструкции, обусловленная необходимостью соосного размещения внутри полого вращающегося вала неподвижного передающего информацию светодиода и вращающегося приемника информации, к тому же требующих при работе устройства на открытом воздухе введения дополнительных конструктивных элементов для их защиты от воздействия внешней среды и возможных помех на пути прохождения светового потока (скапливающихся пыли и влаги).

К недостаткам устройства относится также наличие механической передачи для осуществления кинематической связи между валом и электродвигателем, приводящее к повышенному расходу энергии, потребляемой двигателем, возрастанию уровня шума, производимого устройством, увеличению его габаритов и веса;

Вышеперечисленное приводит к удорожанию устройства, как в процессе изготовления, так и в процессе эксплуатации.

Кроме того, недостатком устройства является возможность искажения размеров изображения по горизонтали. Это вызвано тем, что синхросигнал, создаваемый в момент времени, когда фотоприемник синхронизации находится над светодиодом синхронизации, содержит информацию только о моменте начала формируемого изображения. В момент поступления синхроимпульса от фотоприемника синхронизации контроллер светодиодов формирует начало изображения, но после этого процесс формирования изображения никак не связан с вращением вала. Формирование изображения происходит с некоторой программно выбранной скоростью, поэтому любые помехи, связанные с неравномерностью вращения, а также изменением скорости вращения, приводят к искажению размера изображения по горизонтали. А необходимость размещения светодиода синхронизации и фотоприемника синхронизации на неповоротном основании и консольной балке на одинаковом расстоянии от оси приводит к значительному увеличению габаритов основания устройства.

Задачей изобретения является удешевление устройства, упрощение его конструкции, а также снижение веса и уменьшение габаритов.

Дополнительной задачей изобретения является исключение возможности искажения размера изображения по горизонтали и дальнейшее уменьшение габаритов устройства.

Другой дополнительной задачей изобретения является дальнейшее удешевление устройства.

Поставленная задача решается, когда рекламное устройство, содержащее носитель информации, выполненный в виде, по крайней мере, одной линейки светодиодов, закрепленной на свободном конце консольной балки, которая в свою очередь закреплена на вертикально расположенном валу, приводимом во вращение посредством электродвигателя, блоки для формирования заданного изображения, блоки для синхронизации включения и выключения светодиодов с вращением вала, контроллер светодиодов, соответствующие блоки питания, блок для управления формированием заданного изображения, а также связанный с валом подвижный и установленный на основании неподвижный магнитопроводы, соответственно с приемной и передающей обмотками, отличается от известного тем, что в качестве одного из блоков для формирования заданного изображения устройство включает модулятор, соединенный с блоком для управления формированием заданного изображения и передающей обмоткой неподвижного магнитопровода, при этом приемная обмотка подвижного магнитопровода подключена к контроллеру светодиодов.

Поставленная задача решается также, если:

- блок для управления формированием заданного изображения представляет собой клавиатуру;

- вертикально расположенный вал жестко соединен с валом электродвигателя;

- вал выполнен сплошным;

- вал выполнен полым;

- консольные балки закреплены непосредственно на валу электродвигателя.

- в качестве блоков для синхронизации включения и выключения светодиодов с вращением вала использованы магнитопроводы, для чего неподвижный магнитопровод выполнен в виде полукольца, а подвижный - в виде двух полуколец, при совмещении образующих кольцо, при этом приемная обмотка соответственно состоит из двух независимых частей, каждая из которых подключена к контроллеру светодиодов и блоку питания светодиодов.

Сущность изобретения заключается в изменении подхода к формированию заданного изображения при неизменном принципе создания изображения в целом. В качестве одного из блоков в цепи для формирования заданного изображения в устройстве используется модулятор. Модулятор - это, в общем случае, генератор импульсов, управляемый внешним сигналом. В данном случае в качестве модулятора может быть использован контроллер или микроконтроллер, снабженный транзисторным ключом для усиления сигнала, передаваемого на обмотку неподвижного магнитопровода. Управляющий сигнал - напряжение, поступает с выхода блока управления формированием заданного изображения. При этом в качестве последнего может быть использовано достаточно простое устройство, такое как, например, клавиатура.

Далее информация об изображении, так же как в известном устройстве, передается на контроллер светодиодов бесконтактным путем, но с использованием уже имеющихся в составе устройства магнитопроводов, то есть индуктивным путем. Тогда как в известном устройстве такая бесконтактная передача информации об изображении осуществлялась с помощью неподвижного светодиода и приемника информации, расположенных внутри вращающихся частей устройства, то есть световым путем. Исключение указанных блоков приводит к упрощению устройства. Отпадает необходимость использования дополнительных конструктивных элементов для их защиты от воздействия внешней среды.

Исключается дублирование пути бесконтактной передачи энергии на подвижные части устройства.

Кроме того, перестают быть необходимыми использование кинематической связи вала устройства с валом электродвигателя, в частности зубчатой передачи, а также использование подшипников, связывающих вал с основанием, что еще более упрощает устройство, снижает его вес и уменьшает габариты. Валы теперь могут быть выполнены как единое целое. Рекомендуется при использовании стандартного электродвигателя жестко связывать его вал с валом устройства. При этом последний с целью дальнейшего снижения веса устройства может быть выполнен полым. При увеличении габаритов консольной балки, для повышения жесткости, вал может быть выполнен сплошным. Более того, возможно непосредственное крепление консольных балок к валу электродвигателя. На корпусе электродвигателя может быть установлен неподвижный магнитопровод.

Компьютер, как было отмечено выше, может быть заменен клавиатурой.

Благодаря тому, что передающая обмотка неподвижного магнитопровода соединена с модулятором, то есть питается высокочастотным переменным напряжением (частота выбирается программно, а не зависит от частоты питающей сети), появляется возможность уменьшить число витков передающей и приемной обмоток, и как следствие, уменьшить габариты и вес обмоток и магнитопроводов при сохранении оптимального расчетного сопротивления обмотки.

Для уменьшения потерь электромагнитной энергии рекомендуется применять магнитопроводы, имеющие в сечении П-образную форму.

Кроме того, если усовершенствовать конструкцию магнитопроводов, а именно, выполнить неподвижный магнитопровод в виде полукольца, а подвижный в виде двух полуколец, при совмещении образующих кольцо, с приемной обмоткой в виде двух независимых частей, то в процессе вращения магнитный поток, возникающий в неподвижном магнитопроводе, сначала будет замыкаться через одно полукольцо, затем, пропорционально углу поворота, частично через другое полукольцо, а затем полностью через другое полукольцо. Соответственно напряжение, снимаемое с одной части приемной обмотки, будет сначала максимальным, затем будет линейно уменьшаться, в то время как в другой части приемной обмотки напряжение будет увеличиваться. Таким образом, при непрерывном вращении в обеих частях приемной обмотки возникает переменное напряжение с периодически изменяющейся амплитудой, пропорциональной углу поворота вала. Направления изменения амплитуды в частях обмотки будут противоположными. Если суммировать напряжения обеих частей приемной обмотки, то амплитуда суммарного напряжения будет неизменной. Это напряжение используется в блоке питания светодиодов для создания питающего напряжения, а в контроллере светодиодов - для демодуляции цифровых кодов клавиатуры. Напряжение, дополнительно снимаемое с одной из частей приемной обмотки, может быть использовано в контроллере светодиодов в качестве синхросигнала, амплитуда которого пропорциональна углу поворота вала электродвигателя. Синхросигнал, созданный по такому принципу, непрерывно отражает угол поворота вала, что исключает возможность искажения размеров изображения по горизонтали. При этом отпадает необходимость устанавливать светодиод синхронизации на основании устройства и фотоприемник синхронизации на консольной балке. Необходимо отметить, что изменение принципа создания синхросигнала целесообразно при условии, когда обмотки магнитопроводов питаются высокочастотным переменным напряжением. Когда обмотки магнитопроводов питаются напряжением промышленной частоты, как в известном устройстве [патент RU №2229169, 2004 г.], а угол поворота вала также зависит от этой частоты, выделение синхросигнала затруднительно и требует введения дополнительных блоков, что ведет к усложнению устройства.

При использовании в составе устройства неусовершенствованной конструкции магнитопроводов синхросигнал может быть создан по известному принципу [патент RU №2229169, 2004 г.], то есть с использованием светодиода и фотоприемника синхронизации, устанавливаемых соответственно на основании и консольной балке.

Таким образом, изобретение по основной сути, а также в развитии и дополнении позволяет решить поставленные задачи, касающиеся упрощения устройства, снижения его стоимости, уменьшения габаритов и веса, а также повышения точности его работы.

Изобретение поясняется следующими графическими материалами:

Фиг.1 Конструктивная схема устройства.

Фиг.2 Электрическая схема устройства.

Фиг.3 Конструкция неподвижного магнитопровода.

Фиг.4 Конструкция подвижного магнитопровода.

Устройство включает основание 1, на котором крепится электродвигатель 2, имеющий вал 3. К валу 3 прикреплены консольные балки 4 в количестве, кратном двум, к свободному концу которых в свою очередь прикреплены линейки светодиодов 5. Каждая линейка светодиодов 5 состоит из печатной платы 6, собственно светодиодов 7 и контроллера светодиодов 8. На корпусе электродвигателя 2 установлен неподвижный магнитопровод 9 в виде полукольца, на котором расположена передающая обмотка 10. Над неподвижным магнитопроводом 9 расположен подвижный вращающийся магнитопровод, прикрепленный к валу 3 в виде двух одинаковых полуколец 11 и 12, каждое из которых имеет ту же форму и размеры, что и неподвижный магнитопровод 9. При совмещении половины подвижного магнитопровода образуют кольцо. На каждой из половин подвижного магнитопровода расположены независимые приемные обмотки 13 и 14.

Устройство также содержит блок питания 15 для питания светодиодов 5. Кроме того, на основании 1, под электродвигателем, крепятся модулятор 16 и блок питания модулятора 17. В данном конкретном случае в качестве модулятора использован микроконтроллер, снабженный транзисторным ключом. Упомянутые части модулятора на фиг.1 не показаны. Клавиатура 18 показана только на фиг.2.

Выход блока питания модулятора 17 подключен к входам модулятора 16 и клавиатуры 18. К входу модулятора 16 также подключен выход клавиатуры 18, а выход модулятора 16 подключен к передающей обмотке 10 неподвижного магнитопровода 9, которая в процессе вращения подвижных магнитопроводов 11, 12 индуктивно связана с приемными обмотками 13, 14. Обе приемные обмотки подключены к контроллеру светодиодов 8, а также к блоку питания светодиодов 15.

Устройство работает следующим образом: при подаче напряжения питающей сети вращается электродвигатель 2, на валу которого вращаются консольные балки 4 и прикрепленные к ним линейки светодиодов 5, создающие изображение. Напряжение сети поступает также на блок питания модулятора 17, вырабатывающий необходимое питающее напряжение для модулятора 16 и клавиатуры 18. Модулятор создает высокочастотное переменное напряжение, модулированное по частоте цифровыми кодами клавиатуры 18. Высокочастотное переменное напряжение с выхода модулятора 16 подается на передающую обмотку 10. Благодаря индуктивной связи это же напряжение возникает в приемных обмотках 13, 14, затем оно поступает на вращающийся блок питания 15, где преобразуется в постоянное напряжение для питания линейки светодиодов 5. Напряжение с приемных обмоток также поступает в контроллер светодиодов 8, который осуществляет частотную демодуляцию цифровых кодов клавиатуры 18, а также анализ синхросигнала, отражающего угол поворота вала 3, для синхронизации изображения, создаваемого светодиодами 7, с вращением вала.