JPH08509554A

JPH08509554A - 外部変化に応答する変換装置

Info

Publication number: JPH08509554A
Application number: JP6516043A
Authority: JP
Inventors: アー―フーラム，ピーター
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-31
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1996-10-08
Also published as: AU6015294A; CN2170573Y; US5469132A; CA2152801A1; WO1994016418A1; US5473307A

Abstract

(57)【要約】ディスプレイ部材（１８）および細長い部材（２０）がそれらの間の重力で決まる下垂向き（３０Ａ）から外部変化で駆動される活動向き（３０Ｂ）へ移動したときに付勢される電気応答式変換回路（１２）を有する、外部変化に応答する変換装置（１０）が開示されている。種々の実施例では、これらの部材は、空気の動き、加速度にそれぞれ応答する。一実施例においては、細長い部材は、ディスプレイ部材によって支持される第２電気接点（２２）と衝合する第１電気接点（２１）を支持している。

Description

【発明の詳細な説明】外部変化に応答する変換装置関連出願本願は、参考資料として本明細書で援用する、1992年１２月３１日出願の米国特許出願第07/999,291号の分割出願である。発明の分野本発明は、外部の変化、たとえば、空気の運動あるいは加速またはこれら両方に応答して音，光，動き，熱を含む出力を発生する電気応答式変換器を付勢する装置に関する。発明の背景従来、空気の運動に連動して快い音を発生するウィンドチャイムは非常に良く知られている。このようなウィンドチャイムは多種にわたる構造、構成のものが存在するが、代表的なものとしては、１つまたはそれ以上を吊り下げられた羽根を包含している。空気が十分に動くのに連動して、羽根が互いに衝突したり、近接のハウジングに衝突したりして、衝突する部材の固有振動数によって主として決まる音が発生する。発明の概要本発明は、周囲空気の動きや支持部材の加速のような外部変化に応答して、たとえば、音，光，動き，熱を含む電気的に生成した音を発生する装置に向けたものである。本発明の実施例は、たとえば、普通のウィンドチャイムの代わりに用いて伝統的なウィンドチャイム音を電気的に模倣するに特に適しているが、音の特性、たとえば、ボリューム、持続時間、ピッチなどを制御できるという付加的な利点も有する。本発明の実施例はまた、音のディスプレイに代えて、あるいは音のディスプレイを向上させるためにそれに加えたりして、光および動きのディスプレイをも行えるものである。さらに、本発明の実施例は、たとえば自動車などに用いられるなど、他の多くの用途に使えるものであり、たとえば自動車の加速に応答して、搭乗者にとって快い音であるような、電気的に生成した出力を与えることができるのである。好ましい実施例の一特徴によれば、細長い部材が第１の導電性部材を支持している。この第１導電性部材は、細長い部材および表示部材がそれらの付勢方向に動いたときに第２の導電性部材と接触して変換器を付勢するように取り付けられる。１つの好ましい実施例では、細長い部材は空気移動感応部材から成るものであるが、別の好ましい実施例では、細長い部材は重り付き振り玉から成る。別の好ましい実施例においては、細長い部材は外部の支持体から吊り下げられ、加速度に応答してディスプレイ部材を相対的に動かすことができる。故に、これらの実施例では、空気の動きや加速という外部変化が各部材を活動方向に動かすようになる。本発明の新規な特徴はここに添付した請求の範囲に詳細に記載してある。本発明は、添付図面と併せて以下の説明を読めば、最も良く理解され得るものであろう。図面の簡単な説明第１図は本発明の第１実施例の断面図である。第２Ａ図は本発明の別の実施例の断面図である。第２Ｂ図は本発明の別の実施例の断面図である。第３図は第１図の３−３面に沿った図である。第４Ａ図は本発明の別の実施例の断面図である。第４Ｂ図は第４Ａ図の４Ｂ−４Ｂ面に沿った図である。第５図は本発明の別の実施例の断面図である。第６図は本発明の別の実施例の断面図である。第７図は本発明の別の実施例の断面図である。第８図は本発明の実施例の回路図である。第９図は本発明の別の実施例の回路図である。好ましい実施例の説明本発明による外部の変化に応答する変換装置の好ましい実施例１０が第１図の正面図に示してある。この装置１０は電気的に応答する変換回路１２（破線で示してあり、第８図にも示してある）を包含し、これはディスプレイ部材１８によって支持されている。細長い部材２０が、ディスプレイ部材１８に対して、安定したほぼ垂直の静止した向き２０Ａから不安定な活動の向き２０Ｂまで振れたときに、電路を完結することによって、変換同路１２は付勢される。活動方向２０Ｂへディスプレイ部材１８及び細長い部材２０が変化することにより電路を完結させるやり方は、種々の方法で行い得る。たとえば、近接スイッチ、エネルギービーム（たとえば可視光線や赤外線）あるいは電気接点が、これら２つの方向２０Ａ，２０Ｂの間の変換を検知するように位置づけられ得る。第１図は、ディスプレイ部材および細長い部材２０が活動方向２０Ｂにあるときに、可撓性の導電性螺旋部材２１の形態になる第１電気接点と複数の導電線２３の端の形態になる第２電気接点とを係合させる実施例１０を示している。この実施例では、螺旋部材２１およびその下垂する延長部２５は、第１端２６を取付部材２７に取り付けてあり、第２端２８が揺動できるようにした細長い部材２０の一部となっている。実施例１０では、細長い部材２０は、第２端２８に最も近いところに羽根２９の形をした空気移動感応部材を包含する。こうして、外部の変化、たとえば空気の移動で細長い部材２０が動いて、第１，第２の電気接点２１，２２を通る電気回路を完結し、変換回路１２を付勢する。第２Ａ図は第１図と同様の図であり、別の好ましい実施例３０を示している。この実施例３０では、細長い部材４０は、可撓性螺旋部材２１’の形をした第１電気接点と、それを貫いて延びる可撓性コード４４と、第２端２８に隣接した重りあるいは振り玉４６の形をした加速感応部材とを有している。故に、外部の加速度の変化で、細長い部材４０は、ディスプレイ部材１８’に関して、安定した下垂向き４０Ａから不安定な活動の向き４０Ｂへと動くことができる。このことが、第１、第２の電気接点２１，２２を通る電気回路を完結するのである。第２Ｂ図は別の好ましい実施例５０を示している。この実施例５０では、細長い部材４０’は、可撓性螺旋部材２１’の形をした第１電気接点と、それを貫いて延びる可撓性コード４４’とを有する。ディスプレイ部材１８”は細長い部材の第１端２６から揺動可能に支持されている。細長い部材４０’の第２端２８はリング５１を介して外部支持体５２に吊り下げられている。したがって、外部の加速度変化で、ディスプレイ部材１８”が、細長い部材４０’に対して、安定した下垂向き５３Ａから不安定な活動の向き５３Ｂへと移動することになる。向き５３Ａの安定は、細長い部材の第１端２６よりも低い重心を持ってディスプレイ部材を形成することによって維持される。これは、たとえば、ディスプレイ部材１８”の下部に重り５４を付け加えることによって行われ得る。装置実施例１０，３０，５０において、第１，第２の電気接点２１，２２は取付部材２７によって支持されたプリント配線回路を経て電気応答式変換回路１２と直列に接続されている。実施例１０，３０では、それぞれのディスプレイ部材１８，１８’は外部の支持部材５２から吊り下げられている。ディスプレイ部材５０の壁５５は内部スペース５６と、細長い部材をクリアするような寸法の孔５７とを構成する。実施例１０では、細長い部材２０は一体になる延長部２０−螺旋部材２１によって支えらた羽根２９を有する。実施例３０，５０では、細長い部材は可撓性コードに応答する螺旋部材を包含する。ここで、これらの細長い部材がほんの例示にすぎないことは了解されたい。たとえば、本発明の他の実施例では、加速度感応部材は一体になる延長部−螺旋部材で合成してあり、空気移動感応部材は内部を貫いている細長い要素に応答する螺旋部材で合成してある。さらに、ここで、実施例３０，５０のコード４４，４４’の代わりに、より剛性のある部材（たとえば、ワイヤ）を用い得ることは了解されたい。ディスプレイ部材内に装着した変換回路１２は、特定の用途に応じて、音変換器、光変換器、運動変換器、熱変換器を包含する。たとえば、ウィンドチャイムの場合、変換回路１２は音変換器すなわちスピーカを包含することになる。装飾的なディスプレイ用途では、出力変換器は１つまたはそれ以上の光源、たとえば、発光ダイオードを包含するか、あるいは、種々の視覚的効果を生じさせる小形モータを包含する。また更に別の用途では、出力変換器は、たとえば、芳香蒸気、すなわち、香料を分配するのに有用な加熱要素を包含する。光変換器あるいは運動変換器を使用するときには、壁５５の少なくとも上部（第１図）を透明または半透明の材料（たとえば、ポリマー）で形成して観察を容易にすると好ましい。第１図第２Ａ図、第２Ｂ図から明らかなように、実施例１０，３０，５０は、それぞれの安定した下垂向き２０Ａ，４０Ａ，５３Ａが重力で決まり、それぞれの不安定な活動の向き２０Ｂ，４０Ｂ，５３Ｂが外部の変化によって決まるように構成してある。したがって、本発明の実施例は、空気の動き（たとえば、風向きに開いたポーチ、ファン）、外部支持部材５２（たとえば、自動車のダッシュボード）の加速度その他の外部の変化を与える任意の環境において音、光、動きを含むディスプレイを開始し、行うのに適している。以下、第１図，第２Ａ図，第２Ｂ図の他の細部を説明する。実施例１０，３０，５０において、螺旋部材２１，２１’は、それぞれ、取付部材２７に取り付けた絶縁スプール６０，６０’に嵌合する。螺旋部材２１，２１’の形は下垂の向きと活動の向きとの間における細長い部材２０，４０，４０’の運動の反復によって誘起される金属疲労に対する固有の抵抗を導くが、部材２１，２１’はこのような抵抗をさらに向向上させる軟質の金属で作ると好ましい。第２Ａ図，第２Ｂ図のスプール６０’はそれによって保持され得るように６６で結び目を設けられたコード４４，４４’を受け入れる中央チューブを構成する。第１図に示すように、導電性ワイヤ２３が取付部材２７から吊り下がる支持体６２によって支持される。螺旋部材２１とワイヤ２３の上端は、６４のところで取付部材２７のプリント配線回路にはんだ付けしてある。ディスプレイ部材１８は取付部材２７を保持する環状の棚６８を構成している（この棚６８は部材２７の据えつけのため逃げを設けてもよい）。実施例１０では、アタッチメント部材７１（たとえばループ、フック）を端に有する複数の可撓性ひもが壁５５に半径方向の外面に取り付けてある（たとえば、壁の内面に結び目を形成する）。こうして、支持部材５２に固着した突起７２からディスプレイ部材１８を吊り下げることができる（ひも７０Ａは、第１図が断面図であるために、壁５５上方で終端している）。実施例３０では、振り玉４６の重力応答性を向上させ得るスプリング７６が、保持ボール７７と共に、複数本のひも７０の代わりに用いられている。実施例５０では、外部支持部材５２から細長い部材第２端１８を吊り下げるのにリング５１を用いている。支持部材５２は、不動構造、たとえば、家の梁の一部であってもよいし、あるいは、自動車のルーフのような可動構造の一部であってもよい。複数の半径方向に取り付けたひも７０は支持部材５２からのハウジング５０の垂直方向のアラインメントを取るのを容易にする。第３図は、第１図の３−３面に沿った図であり、螺旋部材（第１電気接点）２１の形が複数の第２電気接点２２の半径方向の離間をいかに容易にするかを示している。螺旋部材が下垂向き２１Ａから活動向き２１Ｂまで揺動すると、それは１つまたはそれ以上の第２電気接点２２と衝合することになる。次に第４Ａ図を参照して、この図は、取付部材８６を支持するディスプレイ部材８３を有する別の好ましい装置実施例８０を示している。この装置８０においては、複数の細長い部材９０（第１図に示す細長い部材２０と同様のもの）が、各々、螺旋部材８９の形をした第１電気接点を構成している。環状リング９３の形をした複数の第２電気コネクタがディスプレイ部材８３に設けた開口８７と一致している。細長い部材９０の各々は、第１端９８のところで、取付部材８６に取り付けてあり、その第２端９９がほぼ垂直の重力で決まる下垂向き９０Ａから外部変化で駆動される活動向き９０Ｂへディスプレイ部材８３に相対的に揺動することができる。この構造は、第４Ａ図の４Ｂ−４Ｂ面に沿った図である第４Ｂ図にも示してある。実施例８０は、それぞれが空気の動きに応答する複数の細長い部材９０で、任意の第１電気接点８９およびそれに組み合わせた第２接点９３を経て変換回路１２を付勢する構造を提供する。あるいは、変換回路１２はそれぞれ異なった対の第１，第２の電気接点によって付勢される複数の変換器からなるものであってもよい。第５図は取付部材１１６を支持するディスプレイ部材１１３を有する別の好ましい装置実施例１１０を示している。この装置１１０において、螺旋部材１２１を有する導電性細長い部材１２０（第１図に示す細長い部材２０と同様のものである）が第１電気接点を形成している。螺旋部材１３１を有する別の細長い部材１３０が第２電気接点を形成している。細長い部材１２０，１３０は取付部材１１６に第１端１３２のところで取り付けてあり、第２端１３４が下垂向き１２０Ａ，１３０Ａから外部変化で駆動される活動向き１２０Ｂ，１３０Ｂへディスプレイ部材１１３に対して揺動できるようになっている。こうして、変換回路１２を通る電路を完結する。この実施例１１０は、こうして、細長い部材１２０，１３０によって形成される第１，第２の電気接点間の接触を介して変換回路１２を付勢する構造を提供する。第６図には別の装置実施例１４０が示してある。この実施例１４０は第１図の実施例１０の逆の形態となっている。ディスプレイ部材１４２はベース１４４上に乗るような形態となっており、細長い部材１４６は空気の移動に応答する羽根１４８を包含し、部材１４２，１４６の相対的な向きは下垂向き１５０Ａから活動向き１５０Ｂへ変化するようになっている。第７図には別の装置実施例１６０が示してあり、これは第２図の実施例３０の逆の形態となっている。ディスプレイ部材１６２はベース１６４上に乗るような形態となっており、細長い部材１６６は加速度に応答する振り玉１６８を包含し、部材１６２，１６６の相対的な向きが下垂向き１７０Ａから活動向き１７０Ｂへ変化するようになっている。第１図，第２Ａ図，第２Ｂ図，第４Ａ図，第４Ｂ図および第５図の実施例では細長い部材は弛緩したものであってもよいが、第６図，第７図の細長い部材は自立できるに十分な剛性を持っていなければならない。したがって、適当な細長い部材はその安定した垂直の向きを本質的に確立するに適したばね特性を持つ材料で作ってもよいし、あるいは、安定した垂直の向きを確立するようにばね取り付けした剛性材料で作ってもよい。また、第６図，第７図の両方で、ディスプレイ部材１４２，１６２は適当な手段、たとえば、接着剤あるいはベルクロ・ファスナーによってベース１４４，１６４に取り付けるのが好ましい。第８図は変換回路１２の回路図であり、これはパターン発生器２５０，フィルタ兼増幅器２５２，および音響変換器２５４を包含する。あるいは、このユニット１２が光変換器２５４Ｂ，運動変換器２５４Ｃ，熱変換器２５４Ｄのいずれかあるいはすべてを包含してもよい。第１，第２の電気接点２１，２２（たとえば、第１図に示すもの）が変換回路１２と直列に接続してある。細長い部材およびディスプレイ部材が活動向きにあるとき（たとえば、第１図の部材１８，２０）、下垂向きにあるとき、第１，第２の電気接点２１，２２は第８図に示すように互いに隔たっている。それらが活動向きに動くと、第１，第２の電気接点２１，２２は電気接触するように移動して、電気回路を完結する（たとえば、電圧源２５６を回路の残部に接続する）ことによって、変換回路１２を付勢する。変換器２５４を駆動して所望の出力を発生する信号を発生するためのパターン発生器は種々のものが市販されており、公知である。例として挙げれば、安価な半導体チップ（たとえば、グリーティングカードや玩具で現在用いられているもの）をパターン発生器２００として使用することができる。このようなチップは変換器２５４を駆動するための種々の電気パターンを容易に発生することができる。同路が異なったトリガ入力２６０を介して完結したときに、各パターンが付勢され得る。音響変換器２５４Ａ（たとえば、スピーカ）を用いる場合、変換回路１２はチャイム、風、波の音を模倣した種々の音を合成、発生することができる。これらの音は、それぞれ、たとえば回路が第２電気接点２２の異なった１つを通して完結したときに、発生され得る。変換回路１２は、好ましくは種々の制御入力部２６２を備えており、これらの制御入力部により、たとえば、使用者がメロディ、テンポ、持続時間などを制御するのが可能となる。同様に、フィルタ兼増幅器２５２は使用者がボリューム、ピッチを制御できる１つまたはそれ以上の制御器を備えると好ましい。作動にあたって、たとえば、第１図に示すように取り付けた装置２０の場合、外部の変化が細長い部材２０を下垂向きから活動向きへ揺動させて、瞬間的に第１，第２の電気接点２１，２２を接続させることになる。この瞬間的な接触がパターン発生器２５０を付勢して、制御器２６０，２６２の設定によって変更するようにパターン発生器２５０へプログラムされた情報に従って音響変換器２５４Ａを駆動する。本発明は、たとえば、音響出力が要素間の衝突の大きさに依存するような従来のウィンドチャイム装置とは違って、衝突の大きさに関連したあるいはそれに依存しない音響出力を、選択的に発生することができるのである。ここで、音響出力が、パターン発生器２５０ならびに制御器２６２，２６４のプログラミングに依存することに注目されたい。上述したと同様の要領で、別の光変換器２５４Ｂは小形光源の発生する光のパターンを表示でき、別の運動変換器２５４Ｃは小形の電気モータの発生する動きを表示することができ、別の熱変換器２５４Ｄは芳香蒸気を分配することができる。変換器２５４，フィルタ兼増幅器２５２およびパターン発生器２５０は、すべて、小さい回路板（たとえば、第２図の取付部材２７の構成するプリント配線板）にパッケージするのが容易である。このような回路板は、第１図，第２図，第４図，第５図，第６図，第７図で破線１２内に示すように、容易に収容することができる。第９図は第８図の回路図の別の配置を示しており、ここでは、活動向き２１Ｂに示すように第１電気接点２１が対の第２電気接点２２と衝合することによって回路が完結する。前述したように、変換装置実施例が風または加速度のような外部変化に応答して付勢できるように開示したことは了解されたい。ここに説明した本発明の好ましい実施例が例示であり、種々の変更、寸法変化および再配置を同等の効果をもって容易に実行できるのであり、それらのすべてが添付の請求の範囲内に含まれることは了解されたい

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．細長い部材と、ディスプレイ部材と、外部の摂動に応答して安定したほぼ垂直方向の向きから不安定な活動の向きへ相対的に移動できるように前記細長い部材および前記ディスプレイ部材を支持する手段と、電気的に応答する変換器と、前記両部材の前記の不安定な活動の向きへの移動に応答して前記変換器を付勢する回路手段とを包含するディスプレイ装置。２．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記安定したほぼ垂直方向の向きが重力で決まることを特徴とするディスプレイ装置。３．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記変換器が音響変換器であることを特徴とするディスプレイ装置。４．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記変換器が光変換器であることを特徴とするディスプレイ装置。５．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記変換器が運動変換器であることを特徴とするディスプレイ装置。６．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記変換器が熱変換器であることを特徴とするディスプレイ装置。７．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記回路手段がパターン発生器であることを特徴とするディスプレイ装置。８．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記回路手段が、前記細長い部材によって支えられる第１電気接点と、前記細長い部材および前記ディスプレイ部材が前記活動向きにあるときに前記第１電気接点と係合するように位置した第２電気接点と、これら第１、第２の電気接点に応答して変換器を付勢する手段とを包含することを特徴とするディスプレイ装置。９．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記支持手段が前記ディスプレイ部材に揺動自在に取り付けられた前記細長い部材の第１端を包含し、さらに、前記細長い部材の第２端付近に取り付けた空気運動感応部材を包含することを特徴とするディスプレイ装置。１０．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、前記支持手段が前記ディスプレイ部材に揺動自在に取り付けられた前記細長い部材の第１端を包含し、さらに、前記細長い部材の第２端付近に取り付けられた加速度感応部材を包含することを特徴とするディスプレイ装置。１１．請求の範囲第９項記載のディスプレイ装置において、前記空気運動感応部材が羽根を包含することを特徴とするディスプレイ装置。１２．請求の範囲第１０項記載のディスプレイ装置において、前記加速度感応部材がボブを包含することを特徴とするディスプレイ装置。１３．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、さらに、前記ディスプレイ部材を外部の支持部材から吊り下げる手段を包含することを特徴とするディスプレイ装置。１４．請求の範囲第１項記載のディスプレイ装置において、さらに、前記細長い部材を外部の支持部材から吊り下げる手段を包含することを特徴とするディスプレイ装置。１５．請求の範囲第８項記載のディスプレイ装置において、前記第１電気接点が螺旋部材を包含することを特徴とするディスプレイ装置。１６．請求の範囲第８項記載のディスプレイ装置において、前記第２電気接点が前記ディスプレイ部材に固定してあることを特徴とするディスプレイ装置。１７．請求の範囲第８項記載のディスプレイ装置において、前記ディスプレイ部材に揺動自在に取り付けた第２の細長い部材を包含し、前記第２電気接点が前記第２の細長い部材によって支持されていることを特徴とするディスプレイ装置。１８．外部の摂動に応答してディスプレイ変換器を付勢する方法であって、細長い部材を設ける段階と、ディスプレイ部材を設ける段階と、外部の摂動に応答して安定したほぼ垂直方向の向きから不安定な活動の向きへ相対的に移動できるように前記細長い部材および前記ディスプレイ部材を支持する段階と、電気的に応答する変換器を設ける段階と、前記両部材の前記の不安定な活動の向きへの移動に応答して前記変換器を付勢する段階とを包含することを特徴とする方法。１９．請求の範囲第１８項記載の方法において、前記付勢段階が、第１電気接点を前記細長い部材で支持する段階と、前記両部材が前記活動の向きにあるときに前記第１電気接点と係合するように位置させる段階と、前記変換器を前記第１，第２の接点を介して付勢する段階とを包含することを特徴とする方法。２０．請求の範囲第１８項記載の方法において、前記支持段階が前記の細長い部材の第１端を前記ディスプレイ部材から揺動可能に取り付ける段階を包含し、さらに、前記の細長い部材の第２端付近に空気運動感応部材を取り付ける段階を包含することを特徴とする方法。２１．請求の範囲第１８項記載の方法において、前記支持段階が前記の細長い部材の第１端を前記ディスプレイ部材から揺動可能に取り付ける段階を包含し、さらに、前記細長い部材の第２端付近に加速度感応部材を取り付ける段階を包含することを特徴とする方法。