система для демонстрации фильмов/развлекательных материалов в метрополитене

Формула изобретения

1. Система для демонстрации видеоряда для просмотра из транспортного средства, движущегося по фиксированному пути с, по существу, постоянной скоростью V, содержащая множество статических изображений; опоры изображений, закрепляющие изображения по одной стороне фиксированного пути, осветительную систему для прерывистого освещения изображений, отличающаяся тем, что каждое изображение имеет ширину W_p и отделено от смежных изображений зазором W _i, а размеры W_p и W_i связаны со скоростью транспортного средства отношением

(W_p+W _i)V/R,

где R - скорость визуального отображения изображений и является большей или равной 24 изображениям в секунду,

при этом осветительная система включает в себя единственный триггер, чувствительный к приближению транспортного средства для одновременного включения освещения всех изображений при фиксированной частоте, большей, чем 24 Гц.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что зазор W_i между изображениями меньше или равен 5 см.

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что зазор W_i равен одной двенадцатой ширины W_p панели.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что триггер содержит датчик движения для обнаружения приближения перемещающегося транспортного средства.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что триггером является инфракрасный детектор движения.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что включает в себя таймер, связанный с триггером для обеспечения действия осветительной системы в течение заданного периода времени.

7. Система по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что устройство выполнено с возможностью приведения в действие от источника питания переменного тока с частотой f, причем осветительная система присоединена к источнику питания переменного тока для освещения изображений с частотой f.

8. Система по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что панели закреплены на стене с зазором от нее посредством опор изображений, при этом каждая опора изображения включает в себя средства регулировки для выбора зазора между соответствующей панелью и стеной.

9. Система по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что каждое изображение отделено от транспортного средства расстоянием D, при этом отношение W_p:D является, по существу, постоянным от изображения к изображению.

10. Система по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что каждое изображение имеет высоту изображения Н_р, при этом изображение отделено от транспортного средства расстоянием D, а отношение Hp:D является, по существу, постоянным от изображения к изображению.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к системе для демонстрации ряда стационарных изображений в виде видеоряда пассажирам транспортного средства, например поезда, передвигающегося по путепроводу в непосредственной близости от изображений.

Известна система для создания видеоряда для просмотра из транспортного средства, перемещающегося по фиксированному путепроводу. Одна из таких систем включает в себя множество статичных изображений, опоры для изображения, служащие для установки изображений вдоль одной стороны фиксированного путепровода, и осветительные системы для прерывистого освещения каждого из изображений. Предложенная область применения этих систем включает в себя коммерческую рекламу, развлекательное и информационное обеспечение. Были предложены разнообразные методологии освещения, триггеры и опоры дисплеев.

В системах, описанных в патентах США №4,383,742 и №4,179,198, использованы электромагнитные триггеры для определения скорости движущегося транспортного средства и синхронизации импульсного освещения изображений в соответствии со скоростью транспортного средства и размерами изображений. Таким образом, скорость показа видеоряда изменяется в зависимости от скорости поезда. Однако, необходимое для синхронизации устройство является достаточно сложным и поэтому дорогостоящим. Во втором патенте устройства излучающие световые вспышки установлены на транспортном средстве через равные интервалы. Это требует внесения изменений в транспортное средство, что на практике может оказаться дорогостоящим и неудобным.

В патенте США №5,108,171 раскрыт в одном варианте реализации триггер, чувствительный к световому сигналу от каждого окна транспортного средства. В другом варианте реализации с каждым окном связан рефлектор для отражения света от стационарных световых источников. Эта система требует внесения изменений в конструкцию транспортного средства и его регулярного обслуживания, что дорого и неудобно.

В патенте США №6,016,183 предложено использование отдельных наборов экранов и стробоскопических жидкокристаллических проекторов для показа изображений. Сигналы изображения посылаются на жидкокристаллические проекторы от источника изображений, например такого, как цифровой видеоплеер. Такая комбинация является дорогостоящей.

В патенте США №3,951,529 использована для освещения каждого изображения тыловая стробоскопическая лампа подсветки, но в нем приведены скудные рекомендации относительно размеров и размещения изображений. Таким образом, для наблюдателя, находящегося в транспортном средстве, существует нежелательная возможность восприятия через ближайшее окно транспортного средства только частичного представления изображения.

Все патенты, упомянутые выше, приведены в качестве ссылок.

Одной общей проблемой для всех этих патентованных изобретений является возможность потери синхронизации освещения. В этом случае наблюдатель видит мерцающие черные изображения, что снижает эстетическую привлекательность видеоряда. Другая проблема заключается в непринятии во внимание изменения воспринимаемого размера изображения при изменении расстояния между транспортным средством и стеной. Поэтому для пассажира, перемещающегося в транспортном средстве через различные зоны, где такая система установлена, может существовать большое различие в воспринимаемом размере изображения в соответствии с отличающейся шириной поперечного сечения соответствующего путепровода.

Задачей изобретения является создание системы описанного выше типа, характеризуемой тем, что:

каждое изображение имеет ширину W_p и отделено от смежных изображений зазором W_i, а размеры W_p и W_i связаны со скоростью транспортного средства следующим отношением:

(W_p+W_i)V/R,

где R - это скорость визуального отображения (кадровая частота) и является большей или равной 24 изображениям в секунду; и

осветительная система включает в себя единственный триггер, срабатывающий при приближении транспортного средства для одновременного освещения всех изображений с фиксированной частотой, большей чем 24 Гц.

Изображения, имеющие незначительные изменения в последовательном содержании, при быстром просмотре и стробоскопическом освещении создают у наблюдателя иллюзию видеоряда. Преимущества устройства по отношению к устройствам известного уровня техники включают в себя его умеренную стоимость, относительно простую конструкцию, установку и обслуживание составляющих элементов и улучшенное визуальное представление, предлагаемое пассажирам транспортного средства.

В этой системе, по меньшей мере, двадцать четыре изображения в секунду проходят мимо неподвижного пассажира в перемещающемся транспортном средстве независимо от скорости транспортного средства. Частота освещения не синхронизирована со скоростью транспортного средства или расположением окна. Удобно использовать частоту местной электросети, обычно 50 или 60 Гц.

В вариантах реализации, где расстояние от транспортного средства до смежной стены, несущей изображения, изменяется вдоль путепровода, отношения ширины и высоты изображения к расстоянию между транспортным средством и изображением поддерживаются постоянным за счет изменения расположения изображений относительно стены или за счет изменения размера изображения. Это сохраняет воспринимаемый размер изображений практически неизменным.

Варианты реализации изобретения будут описаны в виде примера и со ссылкой на чертежи, в которых;

фиг.1 - вид в перспективе сборки устройства согласно данному изобретению;

фиг.2 - вид в перспективе устройства для крепления панели;

фиг.3 - схематический вид спереди секции установленных панелей;

фиг.4 - схематический вид сбоку, иллюстрирующий метод компенсации изменений расстояния между транспортным средством и изображением; и

фиг.5 - схематическое представление осветительной системы.

Один вариант реализации изобретения изображен на фиг.1.

Поезд 10 метрополитена движется по путепроводу, образованному рельсовым путем 12. Вдоль одной стороны пути транспортного средства размещены панели 14 изображений, каждая из которых демонстрирует одно изображение. В этом предпочтительном варианте реализации изображение покрывает целиком всю панель изображения. Как правило, по сторонам путепровода расположены непрерывные стены 16, но это не является необходимым для правильного действия изобретения. Каждая панель 14 изображения прикреплена к стене 16 посредством панельной опоры 18. Каждая панель 14 изображения освещается импульсным световым источником (стробоскопом) 20, направленным на изображение на лицевой стороне панели. Все стробоскопы управляются общим контроллером 22.

Как показано на фиг.5, контроллер 22 включает в себя инфракрасный (IR) детектор 24 движения, расположенный таким образом, чтобы обнаружить приближение поезда 10. При обнаружении поезда IR детектор запускает таймер 26, который в свою очередь приводит в действие источник 28 питания стробоскопов. Источник питания связан с питающей магистралью 30 переменного тока и вырабатывает выходной сигнал с частотой магистрали 50 или 60 Гц в зависимости от местных условий. Это упрощает конструкцию контроллера и устраняет необходимость синхронизации освещения изображения со скоростью поезда или с положением окна. После окончания заданного временного промежутка таймер 26 прекращает отсчет, и источник питания выключается. Время действия выбирается достаточным для обеспечения прохождения поезда метрополитена.

Известно, что когда частота, при которой изображения с незначительными изменениями высвечиваются наблюдателю, равна или превышает приблизительно 24 цикла в секунду, создается ощущение плавного движения. Человеческий мозг заполняет промежуточные пробелы, обеспечивая иллюзию непрерывного движения. Кроме того, необходимо разделение неподвижных изображений. Например, на телевидении, диагональные черные полосы просматриваются на скорости от одной восьмой до одной тридцатой в секунду; и кадры кинематографических пленок отделены тонким черным бордюром.

Если частота падает ниже этой пороговой величины, приблизительно равной 24 периодам в секунду, психологическое восприятие непрерывного движения не достигается; вместо этого любые перемещения видятся как бы "рывками", и изображения мерцают.

На фиг.3 и 4 показано, что каждая панель имеет ширину W_p и высоту Н_р. Она отделена от каждой смежной панели зазором W_I. Изображение отделено от борта поезда расстоянием D. Скорость, при которой поезд метрополитена (или любое другое традиционное средство общественного транспорта) движется в режиме маршрутной (крейсерской) скорости, в основном не изменяется день ото дня. Это обусловлено точным расписанием, а также соображениями безопасности. Поэтому приемлемо предположение, что скорость поезда метрополитена является относительно постоянной, неизменной и известной для зоны, в которой установлена система. Принятие пороговой величины скорости визуального отображения изображений, равной приблизительно 24 циклам в секунду, налагает верхнее ограничение на сумму ширины W_p каждой панели изображения и зазора W_I, связанного с разделением между изображениями. Зависимость такова, что минимальная скорость транспортного средства V является произведением суммы ширины панели и отделяющего зазора на пороговую величину непрерывного движения (приблизительно 24):

V(W _p+W_I)R,

где R - это скорость визуального отображения изображений и она 24.

Для поддержания максимально возможного размера изображения скорость визуального отображения должна поддерживаться так близко к 24, насколько это возможно.

Если скорость транспортного средства увеличивается, то сумма размера панели и разделяющего промежутка должна пропорционально увеличиться, если скорость визуального отображения для наблюдателя в транспортном средстве должна остаться приблизительно равной 24 циклам в секунду, соображения эстетической привлекательности приводят к увеличению размера каждой панели изображения, сопровождаемому соответствующим уменьшением разделяющего промежутка между панелями изображений. С другой стороны, уменьшение скорости транспортного средства требует уменьшения суммы размера панели изображения и разделяющего промежутка. Фактически размер панели изображения в действительности уменьшается, тогда как разделяющий промежуток увеличивается, опять по эстетическим причинам. Исследования показывают, что максимальный размер разделяющего промежутка между панелями изображения ограничивается пятью сантиметрами (двумя дюймами). Этот верхний предел работает также для предотвращения возможности потери синхронизации, столь распространенной в других попытках создания аналогичного эффекта. В общем случае маловероятно существенное изменение маршрутной скорости транспортного средства, и изменения в размере панели и разделяющем промежутке имеют тенденцию быть минимальными.

Желательной характеристикой устройства для создания видеоряда является сохранение постоянными размеров изображения, воспринимаемых наблюдателями. Как показано на фиг.4, размер изображения, видимый наблюдателем внутри транспортного средства, обратно пропорционален перпендикулярному расстоянию от наблюдателя (на практике от окна транспортного средства) до панели изображения. Если это расстояние увеличивается, то для поддержания воспринимаемого размера неизменным абсолютный размер изображения, определяемый панелью изображения, также должен пропорционально увеличиваться. Отношения ширины изображения W_p и высоты Н_р к расстоянию от поезда до стены остаются постоянными. Являющиеся результатом этого увеличение или уменьшение размера панели изображения компенсируются уменьшением или увеличением разделяющего промежутка для сохранения неизменности скорости визуального отображения.

Поэтому размер и размещение панелей изображения определены как функция скорости движущегося транспортного средства и расстояния от панелей изображения до поезда. Например, если транспортное средство движется при скорости приблизительно в 80 километров в час (50 миль в час), что эквивалентно приблизительно 22.22 метрам в секунду (73.35 футам в секунду), то для предоставления скорости визуального отображения, равной приблизительно 24 изображениям в секунду, сумма ширины каждой панели изображения и разделяющего промежутка приблизительно равна одному метру (трем футам). Как правило, размер разделяющего промежутка для каждого размера изображения выбирается равным одной двенадцатой суммы размера панели и разделяющего промежутка, 8.3 сантиметра (3 дюйма). Если расстояние до стены увеличивается на пять процентов, то размер панели изображения пропорционально увеличивается до 96,2 сантиметров (2 футов 10,7 дюймов), а разделяющий промежуток должен быть установлен приблизительно равным 3.8 сантиметрам (1,3 дюйма).

Как показано наиболее подробно на фиг.2, панели 14 изображения изготовлены из твердых материалов для предотвращения колебаний вследствие смещения воздуха при прохождении транспортного средства. Панельные опоры 18 прикрепляют панели 14 изображения к стене 16 путепровода транспортного средства. Держатель 34 панели включает в себя U-образную раму 36 с вертикальными направляющими 38 и основанием 40, имеющими форму желобов, в которые вставляются боковые и нижний торцы панели изображения. Каждая из направляющих 38 соединена с двумя угловыми кронштейнами 42 зажимами 44, прикрепленными к направляющим через прорези 46 в кронштейнах. Затяжка зажимов фиксирует положение направляющих в прорезях. Угловые кронштейны имеют опорные фланцы 48, прикрепленные к стене так, чтобы фланцы 50, в которых выполнены прорези, выступали вперед из стены. Таким образом, каждая из панелей изображения может быть размещена вертикально в основном на одинаковом расстоянии от поезда независимо от контура опорной стены. Конечно, незначительные изменения могут присутствовать вследствие серьезных дефектов в стенах или общих условий.

Освещение каждой панели изображения обеспечивается стробоскопами 20, которые закреплены на стене и расположены непосредственно над панельными опорами 32. Ориентация каждого стробоскопа предпочтительно имеет возможность регулировки за счет применения вращающейся головки стробоскопа и заслонок в виде "шторок". Для снижения или практически полного устранения эффекта отблеска (отсвечивания) от других источников света на внутренних окнах транспортного средства интенсивность светового потока стробоскопа должна быть такой, чтобы составлять 75 процентов светового потока, воспринимаемого наблюдателем при прохождении зоны с панелями изображений, излучаемого внешними стробоскопами, и суммарного излучения источников внутри транспортного средства. Дополнительной опцией является снижение яркости внутреннего освещения транспортного средства при вхождении в зону непосредственной близости с панелями изображений.

Каждый набор стробоскопов предпочтительно связан со следующим набором за счет связующих патронов. Это обеспечивает модульность, приводя к легкости наращивания и обслуживания.

Должно быть принято во внимание то, что приведенное выше описание касается предпочтительных вариантов реализации только в качестве примера. Возможность внесения многих изменений в устройство будет очевидна для хорошо осведомленных в данной области техники, и предполагается, что такие изменения находятся в пределах области действия изобретения, как описано и заявлено, независимо от того, действительно ли они явно описаны.

Только как один пример, транспортное средство, использованное в предшествующем описании, является поездом метро, перемещающимся в подземном туннеле метрополитена. Однако это изобретение легко приспосабливаемо для использования на наружных рельсовых путях, монорельсовых дорогах, лифтах или любом виде транспортного средства, из которого изображения могут рассматриваться из перемещающегося положения, и преобладающие условия освещения являются соответствующим или могут быть соответственно отрегулированы.

В предшествующем описании был описан просмотр видеоряда через окна на одной стороне поезда. Должно быть понятно, что изображения могут размещаться с обеих сторон, где присутствуют подходящие условия. При использовании на обеих сторонах нет необходимости в том, чтобы изображения на противоположной стороне были из того же самого видеоряда.