1 LAITE SUUNTAUKSEN HAVAINNOLLISTAMISEKSI KEKSINNÖN ALA Esillä oleva keksintö liittyy laitteen 5suuntauksen havainnollistamiseen. TUNNETUN TEKNIIKAN KUVAUS Tunnettua ovat erilaiset tasosensorit. Eräs 10yleisimmistä on vesivaaka. Vesivaaka on suunniteltu näyttämään, onko pinta tasossa tai pystysuora. Tyypillisesti vesivaaka sisältää putken, joka on vajaasti täytetty nesteellä. Kuplan sijainti putkessa ilmaisee pinnan tason suoruutta. 15 Lisäksi on tunnettua korvata vesivaa an kupla valolla, esimerkiksi ledillä. Tällaisessa ratkaisussa esimerkiksi laitteen kiihtyvyysanturi määrittää, kun laite on asetettuna pinnalle, onko pinta tasossa. Tunnettujen ratkaisujen lisäksi on olemassa 20tarve ratkaisulle, joka tuottaa paremman havainnollistamisen, kun etsitään esimerkiksi tasokohtaa tai pystysuoraa kohtaa laitteella. KEKSINNÖN YHTEENVETO 25 Keksinnön ensimmäisen näkökulman mukaan esitetään laite suuntauksen havainnollistamiseksi. Laite käsittää ennalta määrätyn rakenteellisen tason; ensimmäinen valolähteen; mittausvälineet laitteen suuntauksen mittaamiseksi; ja ohjaimen ensimmäisen 30valolähteen ohjaamiseksi vasteena mittausten vastaanottamiselle mittausvälineiltä. Ensimmäisen valolähteen intensiteetti riippuu mainitun ennalta
2 määrätyn rakenteellisen tason ja painovoiman suunnan välisestä suhteesta. Eräässä sovelluksessa ensimmäisen valolähteen intensiteettiminimi tai maksimi saavutetaan, kun 5ennalta määrätty rakenteellinen taso on kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. Eräässä sovelluksessa ensimmäisen valolähteen intensiteettiminimi tai -maksimi saavutetaan, kun ennalta määrätty rakenteellinen taso on rinnakkainen 10painovoiman suunnan kanssa. Eräässä sovelluksessa laite edelleen käsittää syöttövälineet syötteen vastaanottamiseksi käyttäjältä, missä syöte käsittää käyttäjän asettaman kulman, missä ohjain on järjestetty valitsemaan 15ohjausfunktion käyttäjän syötteen perusteella ja ohjaamaan ensimmäistä valolähdettä valitun ohjausfunktion perusteella. Eräässä sovelluksessa laite edelleen käsittää toisen valolähteen, missä ohjain on järjestetty 20ohjaamaan toisen valolähteen intensiteettiä poikkeamafunktion perusteella. Eräässä sovelluksessa laite edelleen käsittää syöttövälineet syötteen vastaanottamiseksi käyttäjältä, missä syöte käsittää käyttäjän asettaman 25kulman, missä ohjain on järjestetty valitsemaan ohjausfunktion käyttäjän syötteen perusteella ja ohjaamaan ensimmäistä valolähdettä ja toista valolähdettä valitun ohjausfunktion perusteella. Eräässä sovelluksessa laite käsittää optisen 30vesivaakalaitteen. Eräässä sovelluksessa laite käsittää tasapainolevyn.
3 KUVIEN LYHYT SELITYS Oheiset piirustukset, jotka on sisällytetty tuottamaan keksinnön lisäymmärrystä ja muodostavat osa 5tästä selityksestä, esittävät keksinnön sovelluksia ja yhdessä selityksen kanssa auttavat ymmärtämään keksinnön periaatteita. Piirustuksissa: Kuva 1 esittää lohkokaaviota, joka esittää laitetta keksinnön erään sovelluksen mukaan. 10 Kuva 2 esittää lohkokaaviota, joka esittää laitetta keksinnön erään toisen sovelluksen mukaan. KEKSINNÖN EDULLISTEN SOVELLUSTEN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS 15 Seuraavassa viitataan yksityiskohtaisesti esillä olevan keksinnön sovelluksiin, joista esimerkkejä esitetään oheisissa piirustuksissa. Kuva 1 esittää lohkokaavion, joka esittää laitteen keksinnön erään sovelluksen mukaan. 20 Laite 100 käsittää ohjaimen 104, joka on yhdistetty mittausvälineisiin 102. Mittausvälineet 102 on toteutettu esimerkiksi yhdellä tai useammalla kiihtyvyysanturilla tai millä tahansa muulla komponentilla, joka ilmaisee laitteen orientaatiota. 25Laite sisältää ennalta määrätyn rakenteellisen tason, joka toimii referenssitasona mittauksille. Ennalta määritetty rakenteellinen taso voi olla laitteen suora ulkopinta tai esimerkiksi tietty taso laitteen geometriassa. Ohjain 104 on järjestetty ohjaamaan 30ensimmäistä valolähdettä vasteena mittausten vastaanottamiselle mittausvälineiltä. Ensimmäisen valolähteen intensiteetti riippuu mainitun ennalta
4 määrätyn rakenteellisen tason ja painovoiman suunnan välisestä suhteesta. Ensimmäinen valolähde 106 on esimerkiksi lamppu tai ledivalo. Eräässä sovelluksessa ensimmäisen valolähteen 5intensiteettimaksimi saavutetaan, kun ennalta määrätty rakenteellinen taso on kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. Ensimmäisen valolähteen 106 intensiteetti kasvaa, kun lähestytään tilannetta, missä ennalta määrätty rakenteellinen taso on 10kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. On mahdollista säätää intensiteetin herkkyyttä 90 asteen kulman lähellä tason ja painovoiman suunnan välillä esimerkiksi seuraavalla funktiolla: 15 Y = k * x^n, 0<x<g, missä parametria n voidaan käyttää vähentämään herkkyysaluetta (mitä suurempi n on, sitä 20pienempi herkkyysalue on). Parametri k valitaan siten, että kohdassa x = g saavutetaan ensimmäisen valolähteen maksimi-intensiteetti. Eräässä toisessa sovelluksessa ensimmäisen valolähteen 106 intensiteettiminimi saavutetaan, kun 25ennalta määrätty rakenteellinen taso on kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. Ensimmäisen valolähteen 106 intensiteetti pienenee, kun lähestytään tilannetta, missä ennalta määrätty rakenteellinen taso on kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. 30 On mahdollista säätää intensiteetin herkkyyttä 90 asteen kulman lähellä tason ja
5 painovoiman suunnan välillä esimerkiksi seuraavalla funktiolla: Y = k * (g-x)^n, 0<x<g, 5 missä parametria n voidaan käyttää vähentämään herkkyysaluetta (mitä suurempi n on, sitä pienempi herkkyysalue on). Parametri k valitaan siten, että kohdassa x = 0 saavutetaan ensimmäisen 10valolähteen maksimi-intensiteetti. Käytännössä tämä merkitsee sitä, että 90 asteen kohdalla tason ja painovoiman suunnan välillä ensimmäinen valolähde 106 on pois päältä. Eräässä kuvan 1 sovelluksessa ensimmäisen 15valolähteen 106 intensiteettiminimi tai maksimi saavutetaan, kun ennalta määrätty rakenteellinen taso on rinnakkainen painovoiman suunnan kanssa. Vielä eräässä toisessa sovelluksessa laite 100 voi sisältää toisen valolähteen 108, jota myös 20ohjataan ohjaimella 104 poikkeamafunktion perusteella. Toisen valolähteen 108 tarkoituksena on ilmaista poikkeaman määrä halutusta tilanteesta. Oletetaan esimerkiksi, että ensimmäisen valolähteen 106 intensiteetti on maksimissaan, kun ennalta määrätty 25rakenteellinen taso on kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. Toisen valolähteen 108 käyttö voi olla käänteinen ensimmäiselle valolähteelle 106. Kun kulma ennalta määrätyn rakenteellisen tason ja painovoiman suunnan välillä on kaukana 90 asteesta, 30toinen valolähde 108 saavuttaa maksimiintensiteettinsä. Lähellä 90 asteen kulmaa toinen valolähde 108 alkaa menettää intensiteettiään, ja kun
6 kulma on tasan 90 astetta, toinen valolähde 108 on pois päältä. Samanaikainen kahden valolähteen käyttö antaa helpon välineen etsiä tarkka kohta 90 asteen kulmalle. 5 Eräässä sovelluksessa ohjain 104 ohjaa valolähteen intensiteettiä siten, että intensiteetti on niin korkea kuin mahdollista. Tämä tarkoittaa esimerkiksi sitä, että valolähde pysyy sammutettuna kunnes kulma on erittäin lähellä esimerkiksi 90 10astetta tason ja painovoiman suunnan välillä. Ainoastaan esimerkiksi viimeisen kahden asteen sisällä valo alkaa vähitellen loistaa ja lopulta saavuttaa maksimi-intensiteettinsä 90 asteen kohdalla. Eräässä sovelluksessa käyttäjä voi säätää 15ensimmäisen valolähteen 106 ja/tai toisen valolähteen 108 herkkyyttä valitsemalla käytettävän ohjausfunktion tai muulla tavalla indikoimalla intensiteetin tason. Alan ammattimies ymmärtää, että yllä esitetyt funktiot, joita käytetään ohjaamaan ja säätämään 20valolähteen tai valolähteiden herkkyyttä, ovat vain ei-rajoittavia esimerkkejä funktioista, joita on mahdollista käyttää. Yleinen tekijä kaikille mahdollisille funktioille on, että valolähteen intensiteetti on suhteessa ennalta määrättyyn 25rakenteelliseen tasoon ja painovoimaan. Kuten yllä esitettiin, kuvan 1 laite voi simuloida tavanomaisen vesivaa an toimintoja. Eräässä kuvan 1 toisessa sovelluksessa laite esimerkiksi sisältyy tasapainolevyyn, jota käytetään vahvistamaan 30ja kuntouttamaan nilkkoja. Käyttäjän, joka seisoo levyn päällä, on mahdollista löytää täydellinen tasapaino levyn avulla, koska se auttaa käyttäjää
7 löytämään kulman, jossa ennalta levyn määrätty rakenteellinen taso (esimerkiksi levytaso) on kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. Ensimmäinen valolähde ja valinnainen toinen valolähde voivat olla 5levyn sisäisiä komponentteja. Eräässä toisessa sovelluksessa valolähteillä on langallinen tai langaton yhteys levyyn, jotta valot voidaan sijoittaa sopivammin ja käyttäjä pystyy näkemään ne paremmin harjoitellessaan levyn kanssa. 10 Kuva 2 esittää lohkokaavion, joka esittää laitetta keksinnön erään toisen sovelluksen mukaan. Kuvan 2 laite eroaa kuvan 1 laitteesta siten, että se käsittää ohjaimeen 204 yhdistetyt syöttövälineet 210. Laitteen 200 käyttäjä pystyy syöttämään halutun 15kulman, jota hän haluaa käyttää. Eräässä sovelluksessa kulma voi olla mikä tahansa 0 ja 90 asteen välillä. Syöttövälineet 210 voidaan toteuttaa myös esimerkiksi yhdellä tai useammalla kytkimellä, missä kukin kytkin on varustettu eri kulmalla. Esimerkiksi, ensimmäinen 20kytkin voi ilmaista 0 astetta, toinen kytkin 45 astetta ja kolmas kytkin 90 astetta. Vielä eräässä toisessa sovelluksessa käyttäjä voi syöttää minkä tahansa kulman välillä 0 ja 90 astetta esimerkiksi yhdellä tai useammalla painikkeella. Eräässä 25sovelluksessa laite voi lisäksi sisältää näytön, joka esittää käyttäjän syöttämän kulman. Ohjain 204 valitsee sopivan ohjausfunktion käyttäjän syötteen perusteella. Ohjausfunktio viittaa ennalta määrättyyn funktioon, jota käytetään ohjaamaan 30ensimmäistä valolähdettä 206 ja mahdollisesti myös valinnaista toista valolähdettä 208 mittausvälineiltä 202 vastaanotettujen mittausten ja syöttövälineillä
8 210 tehdyn valinnan perusteella. Valolähteen tai valolähteiden intensiteetti on suhteessa ennalta määrättyyn rakenteelliseen tasoon ja painovoimaan. Eräässä sovelluksessa käyttäjä voi säätää valolähteen 5tai valolähteiden intensiteetin herkkyyttä valitsemalla käytettävän ohjausfunktion tai muutoin indikoimalla herkkyyden tason. Ohjain 204 voi käsittää sisäisen muistin, joka sisältää ohjelmakoodia, joka sisältää myös yhden 10tai useamman ohjausfunktion ja muita ohjaimen toteuttamia käskyjä. Eräässä toisessa sovelluksessa kuvan 1 tai kuvan 2 laite voi sisältää ohjaimeen yhdistetyn erillisen muistin. Muisti sisältää ohjelmakoodia, joka sisältää myös yhden tai useamman 15ohjausfunktion ja muita ohjaimen toteuttamia käskyjä. On ymmärrettävä, että esimerkinomaiset sovellukset ovat tarkoitukseltaan esimerkinomaisia, ja monet muunnokset esimerkinomaisia sovelluksia toteuttavaan tiettyyn laitteistoon ovat mahdollisia, 20kuten alan ammattimiehet laitteisto- ja/tai ohjelmistoalalla ymmärtävät. Esimerkiksi, esimerkinomaisten sovellusten yhden tai useamman komponentin toiminnallisuus voidaan toteuttaa yhdellä tai useammalla laitteistolla ja/tai 25ohjelmistolaitteella. On esimerkiksi ilmeistä, että laite tarvitsee virtalähteen toimintaansa varten. Kaikki tai osa esimerkinomaisista sovelluksista voidaan sopivasti toteuttaa käyttämällä yhtä tai useampaa yleiskäyttöistä prosessoria, 30mikroprosessoria, digitaalista signaaliprosessoria, mikrokontrolleria ja vastaavia, jotka on ohjelmoitu esillä olevan keksinnön esimerkinomaisten sovellusten
9 opetusten mukaisesti, kuten tietokone- ja ohjelmistoalan ammattimiehet ymmärtävät. Tavanomaiset taidon omaavat ohjelmoijat voivat helposti valmistaa sopivan ohjelmiston esimerkinomaisten sovellusten 5opetusten perusteella, kuten ohjelmistoalan ammattimiehet ymmärtävät. Vaikka esillä olevaa keksintöä on kuvattu useiden esimerkinomaisten sovellusten avulla, esillä olevat keksinnöt eivät ole niihin rajoitettuja, vaan 10ennemminkin kattavat erilaisia muunnoksia ja vastaavia järjestelyjä, jotka ovat patenttivaatimusten suojapiirin sisällä.
10 PATENTTIVAATIMUKSET 1. Laite (100) suuntauksen havainnollistamiseksi, joka laite käsittää: 5 ennalta määrätyn rakenteellisen tason; ensimmäinen valolähteen (106); mittausvälineet (102) laitteen suuntauksen mittaamiseksi; ohjaimen (104) ensimmäisen valolähteen (106) 10ohjaamiseksi vasteena mittausten vastaanottamiselle mittausvälineiltä (102); missä ensimmäisen valolähteen (106) intensiteetti riippuu mainitun ennalta määrätyn rakenteellisen tason ja painovoiman suunnan välisestä 15suhteesta. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, missä ensimmäisen valolähteen (106) intensiteettiminimi saavutetaan, kun ennalta määrätty rakenteellinen taso 20on kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, missä ensimmäisen valolähteen (106) intensiteettimaksimi saavutetaan, kun ennalta määrätty rakenteellinen taso 25on kohtisuorassa painovoiman suuntaan nähden. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, missä ensimmäisen valolähteen (106) intensiteettiminimi saavutetaan, kun ennalta määrätty rakenteellinen taso 30on rinnakkainen painovoiman suunnan kanssa.
11 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, missä ensimmäisen valolähteen (106) intensiteettimaksimi saavutetaan, kun ennalta määrätty rakenteellinen taso on rinnakkainen painovoiman suunnan kanssa. 5 6. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 5 mukainen laite, joka edelleen käsittää syöttövälineet (210) syötteen vastaanottamiseksi käyttäjältä, missä syöte käsittää käyttäjän asettaman kulman, missä 10ohjain (204) on järjestetty valitsemaan ohjausfunktion käyttäjän syötteen perusteella ja ohjaamaan ensimmäistä valolähdettä (206) valitun ohjausfunktion perusteella. 157. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 5 mukainen laite, joka edelleen käsittää toisen valolähteen (108), missä ohjain (104) on järjestetty ohjaamaan toisen valolähteen (108) intensiteettiä poikkeamafunktion perusteella. 20 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, joka edelleen käsittää syöttövälineet (210) syötteen vastaanottamiseksi käyttäjältä, missä syöte käsittää käyttäjän asettaman kulman, missä ohjain (204) on 25järjestetty valitsemaan ohjausfunktion käyttäjän syötteen perusteella ja ohjaamaan ensimmäistä valolähdettä (206) ja toista valolähdettä (208) valitun ohjausfunktion perusteella.
12 9. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 8 mukainen laite, missä laite käsittää optisen vesivaakalaitteen. 510. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 9 mukainen laite, missä laite käsittää tasapainolaitteen.
13 TIIVISTELMÄ Keksintö esittää laitteen (100) suuntauksen havainnollistamiseksi. Laite 5käsittää ennalta määrätyn rakenteellisen tason; ensimmäinen valolähteen (106); mittausvälineet (102) laitteen suuntauksen mittaamiseksi ja ohjaimen (104) ensimmäisen valolähteen (106) 10ohjaamiseksi vasteena mittausten vastaanottamiselle mittausvälineiltä (102). Ensimmäisen valolähteen (106) intensiteetti riippuu mainitun ennalta määrätyn rakenteellisen tason ja 15painovoiman suunnan välisestä suhteesta. (KUVA 1)
14 SAMMANDRAG Uppfinningen avser en anordning (100) för att visualisera inriktningen av anordningen. Anordningen innefattar ett 5på förhand bestämt strukturellt plan; en första ljuskälla (106); mätorgan (102) för att mäta inriktningen av anordningen och ett styrdon (104) för att styra den första ljuskällan (106) som svar på 10mottagande av mätningar från mätorganen (102). Den första ljuskällans (106) intensitet beror på förhållandet mellan det på förhand bestämda strukturella planet och tyngdkraftens riktning. 15 (FIGUR 1)
1. 100 102 104 106 MITTAUS- VÄLINEET OHJAIN ENSIMMÄINEN VALOLÄHDE TOINEN VALOLÄHDE 108 KUVA 1 200 SYÖTTÖ- VÄLINEET 210 202 204 206 MITTAUS- VÄLINEET OHJAIN ENSIMMÄINEN VALOLÄHDE TOINEN VALOLÄHDE 208 KUVA 2