Система отображения видеоинформации для движущегося объекта Российский патент 2019 года по МПК G09F19/22 G09F9/33 

Изобретение относится к способам и устройствам создания динамических и статичных изображений для рекламных или иных целей, демонстрации аттракционов и другой информации.

Известно, что количество туннелей увеличивается в высокоразвитых государствах и крупных городах. Поэтому использование данного изобретения будет повышать эффект рекламы за счет пробуждения интереса у пассажиров, а также успокаивать тех пассажиров, которые подвержены клаустрофобии (при достаточно протяженных туннелях либо шахтах).

Известен способ представления визуальной информации зрителям, находящимся на движущемся транспортном средстве (пат. №2053574, МПК G09F 21/04), включающий размещение носителей информации в систематизированный ряд вдоль пути следования транспортного средства, длительность освещения каждого носителя информации и предъявления информации каждому зрителю выбирают меньше, чем время прохождения транспортным средством пути

Недостатком данного способа является импульсный метод воздействия на сетчатку глаза и сложность настройки воспроизводящей системы взвисимости от скорости движения пассажира.

Известна Аннимация в туннелях метро, с использованием общей интересующей или рекламной информации (патент FR 2539903, МПК G09F 19/22, 1984-07-27), характеризующаяся изображениями (4), прикрепленными к стенке туннеля метро освещенными с помощью световых пятен (3), прикрепленных к вагону снаружи и зажженных в короткие моменты времени благодаря фотоэлектрическим ячейкам (2), прикрепленным к пятнам (3) 4 2 анимация по п. I- за счет использования стен туннеля метро для укладки изображений (4) и зеркал (I) 3 с анимацией по п. 2 характеризуется использованием скорости метро около 60 км / ч. Изображение каждые два метра освещено фотоэлементами.

Недостатком известного технического решения является ограниченность получаемой информации, из-за малого времени просмотра изображения, так как часть времени для просмотра изображения занимает адаптация глаз к световому пятну, а также невозможность быстро изменять изображение, и вообще отсутствует возможность отображать динамические изображения.

Известна система для демонстрации изображений в транспортной магистрали (патент РФ 71465, МПК G09F 19/12, оп. 10.03.2008), содержащая транспортную магистраль, транспортное средство, имеющее, по крайней мере, одно окно и движущееся по фиксированному пути с, по существу, постоянной скоростью V, носитель информации, содержащий множество установленных один за другим информационных элементов, на которых размещены кадры с изображениями, отображающими последовательные фазы движения объекта, опоры, закрепляющие носитель информации по одной стороне фиксированного пути в транспортной магистрали и осветительную систему, отличающаяся тем, что каждое изображение имеет фактическую ширину изображения и центр изображения, при этом центры изображений последовательных информационных элементов одного и того же ряда отделены друг от друга на межкадровое расстояние, система имеет точку инициации, расположенную на расстоянии Н от первого кадра, каждый информационный элемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через центр изображения, и имеет два крайних положения, характеризуемые углом между фронтальной плоскостью информационного элемента, на которой располагается кадр с изображением и траекторией движения транспортного средства α, причем α=10-55° для первого крайнего положения и α=0° для второго крайнего положения, угловая скорость поворота информационного элемента при переходе его из первого крайнего положения во второе крайнее положение рассчитана исходя из ширины окна и средней скорости движения транспортного средства на участке транспортной магистрали размещения информации. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что транспортное средство снабжено осветительной системой для освещения информационных элементов, синхронизированной с последовательностью изображений и скоростью движения транспортного средства. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что носитель информации снабжен осветительной системой для освещения информационных элементов, синхронизированной с последовательностью изображений и скоростью движения транспортного средства.

Недостатком известного технического решения является сложность исполнения, наличие движущихся частей, существенные затраты на обслуживание, зависимость качества изображения от скорости перемещения зрителя, невозможность быстро изменять изображения на другие и отсутствие принципиальной возможности отображать динамические изображения.

Известна рекламная система для туннелей метро, имеющая индикаторное табло, прикрепленное к стенам или крыше туннеля, с барабаном, на который намотана пленка. Пассажир через окно видит подвижное изображение (пат. GB №2272557, МПК G09F 19/22).

Недостатком известного технического решения является использование передачи информации на небольшом участке пути, сложность облуживания, невозможность быстро изменять изображения и отсутствие принципиальной возможности отображать динамические изображения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для демонстрации отдельных изображений, состоящее из отдельных изображений, смонтированных вдоль трассы следования поезда метро или городской железной дороги на уровне окон так, чтобы зритель воспринимал в виде подвижного изображения (пат. DE 435148, МПК G09F 19/22).

Недостатком данной разработки является импульсный метод воздействия на сетчатку глаза, сложность обслуживания, невозможность быстро изменять изображения и отсутствие принципиальной возможности отображать динамические изображения

Технической задачей данного изобретения является разработка системы демонстрации визуальной информации, находящейся на уровне окон, наблюдателям, находящимся на движущемся транспортном средстве, предполагающей, что зритель движется относительно каких-либо стационарных систем отображающих информацию. За счет движения зрителя относительно этих систем, производится механическая развертка изображения и картинка становиться цельной для зрителя.

Технический результат от применения изобретения заключается в том, что предлагаемая система не содержит механических движущихся элементов, высоконадежная и устойчивая к каким либо внешним воздействиям (влага или др.); модули не содержат движущихся частей и не требуют регулярного обслуживания; синхронизация бесконтактная, т.к. не требуется контакт с вагоном, как следствие синхронизация более точная; возможность оперативно и удаленно изменять выводимую информацию; смена информации может происходить очень быстро; есть воможность отбражать динамические изображения; в качестве светоизлучающих элементов можно использовать светодиоды или полупроводниковые лазеры или иные средства генерации света.

Это достигается за счет того, что система отображения видеоинформации для движущегося объекта в туннелях метро или в транспортной магистрали, согласно изобретению, содержит множество перпендикулярных движению зрителя излучателей линейчатого типа, осуществляющих формирование изображения из модуля памяти, синхронизируя скорость и методику отображения со скоростью перемещения зрителя относительно изучателей; модули - линейки закреплены на обеих стенах туннеля на равномерном удалении друг от друга с интервалом к примеру в 1 метр, высота модулей - линеек и их расположение соответствует качественному обзору из окон поезда метро, обеспечивая иллюзию полного охвата, к примеру от 1,5 метра и больше, количество элементов, светящихся в каждой линейке, зависит от пропускной способности и качества видео, которое планируется отображать; устройство модуля-линейки содержит корпус, в котором установлены: сетевой модуль с оптическим или иным сетевым интерфейсом, подключенный к микроконтроллеру или микропроцессору, который осуществляет управление всем устройством; модуль синхронизации с поездом; микроконтроллер/микропроцессор для управления устройством выборки из оперативной памяти (выборки видеопотока), направляя его на устройство интерпретации видео потока, т.е. на саму линейку; в качестве отображения могут быть использованы RGB светодиоды для обеспечения полноцветного видео; высокоточные часы для синхронизации модулей; При этом технология проведения синхронизации может быть оптической, лазерной, инфракрасные лучи (инфракрасный лазер), ультразвук или какое либо центральное управление. При этом система может отображать высококачественное видео - FullHD, 4K. При этом для обеспечения качества и глубины изображения, видеоинформации может храниться и обрабатываться с разрешением 8 bit или более.

Существенные отличия изобретения от известных технических решений:

От патента 2053574:

В зависимости от скорости движения смотрящего, система может устанавливать скорость и методику отображения информации, обеспечивая качественное изображение на всем диапазоне допустимых скоростей.

От патента 71465:

1. использование данного изобретения будет повышать эффект рекламы за счет пробуждения интереса у пассажиров, а также успокаивать тех пассажиров, которые подвержены клаустрофобии (при достаточно протяженных туннелях либо шахтах).

2. Отличие заявляемого изобретения в том что, модули-линейки формируют любое изображение сами. Нет готового изображения, установленного на информационные элементы.

3. Интервал между модулями-линейками заявляемого изображения, к примеру - 1 метр.

4. Возможна синхронизация с движущимся объектом, но не является обязательной.

5. Поворота у заявляемых модулей-линеек нет, так как изображение проецируется перпендикулярно движению зрителя.

6. Ни транспортное средство, ни модули-линейки не освещаются извне, и не содержат дополнительных осветительных систем.

7. Зритель (пассажир) находящийся в вагоне с самого начала поездки по тоннелю может полностью воспринимать получаемую информацию, благодаря нашему изобретению.

8. Наши модули не содержат движущихся частей и не требуют регулярного обслуживания.

9. Есть возможность оперативно и удаленно изменять выводимую информацию. Смена информации может происходить очень быстро.

10. Для восприятия информации глазами не требуется адаптации или иных действий от пассажира.

От патента DE №435148:

1. В заявляемом изобретении применены модули-линейки, проецирующие изображение.

2. В изобретении не применяется импульсный метод воздействия, а также система удаленно управляема и позволяет перегружать оперативно любую информацию, а также есть возможность отображать динамические изображения.

От патента 2272557:

1. В изобретении модули-линейки проецирующие изображение, которое максимально создает иллюзию нахождения пассажира в другом месте.

2. Возможность расположить модули по всему пути следования, в любых тоннелях метрополитена или других местах.

3. В изобретении не применяется импульсный метод воздействия, а также система удаленно управляема и позволяет перегружать оперативно любую информацию, а также есть возможность отображать динамические изображения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена система отображения видеоинформации для движущегося объекта, схема.

На фиг. 2 - то же, схема модуля - линейки.

Позиции обозначают: вагон 1 электропоезда; окно 2 в вагоне 1; стена 3 тоннеля; модули - линейки 4; корпус 5; устройство 6 синхронизации; устройство управления 7 (которое может содержать не показанные микроконтроллер/микропроцессор, сетевой модуль, высокоточные часы, память); интерфейс 8 для светодиодов; светодиоды 9; блок питания 10.

Представлено описание устройства только для примера одной из реализации настоящего изобретения. Возможно выполнение различных конфигураций данного изобретения.

Система содержит множество перпендикулярных движению зрителя излучателей линейчатого типа, осуществляющих формирование изображения из модуля памяти, синхронизируя скорость и методику отображения со скоростью перемещения зрителя относительно изучателей; модули - линейки закреплены на обеих стенах туннеля на равномерном удалении друг от друга с интервалом к примеру в 1 метр, высота модулей - линеек и их расположение соответствует качественному обзору из окон поезда метро, обеспечивая иллюзию полного охвата, к примеру от 1,5 метра и больше, количество элементов, светящихся в каждой линейке, зависит от пропускной способности и качества видео, которое планируется отображать;

Устройство модуля-линейки содержит корпус 5; устройство 6 синхронизации; устройство управления 7, которое может включать микроконтроллер/микропроцессор, сетевой модуль, высокоточные часы, память (на рисунке не показано); интерфейс 8 для светодиодов; светодиоды 9; блок питания 10.

Сетевой модуль подключен к микроконтроллеру или микропроцессору (не показано), который осуществляет управление всем устройством.

Устройство 6 синхронизации с поездом. Возможны несколько вариантов реализации синхронизации изображения с проходящим мимо объектом. В некоторых случаях синхронизация вообще не является обязательной. В рассматриваемом случае в тоннеле метро, синхронизация не является обязательной, но желательна. Для синхронизации могут использоваться различные способы - начиная от различных световых реализаций с измерением скорости движения, ультразвук, высокочастотное излучение в радиоволновом диапазоне и прочие способы. Технология синхронизации может быть оптическая, лазерная, инфракрасные лучи (инфракрасный лазер), ультразвук или какое либо центральное управление. Могут быть различные варианты синхронизации. В том числе синхронизация может быть статическая. Например, в случае с автобаном - все двигаются с определенной скоростью - не меньше какой-то, и исходя из этой парадигмы, возможно отображать изображение. Не ориентируясь и не синхронизируясь именно на каждого проезжающего. Ориентируясь на среднюю скорость движения.

Микроконтроллер/микропроцессор (на схеме не показан) управляет устройством выборки из оперативной памяти (выборки видеопотока), который им направляется на устройство интерпретации видео потока (на саму линейку) Скорость видео потока может меняться в зависимости от скорости проезжающего вагона в широких пределах.

В качестве отображения, скорее всего, будут использоваться RGB светодиоды для обеспечения полноцветного видео (возможны также иные средства формирования изображения).

Высокоточные часы для синхронизации модулей.

Для обеспечения качества и глубины изображения (динамического диапазона), видеоинформация может храниться и обрабатываться с разрешением 8 bit или более.

Данное изобретение предполагает, что зритель движется относительно каких-либо стационарных систем отображающих информацию. За счет движения зрителя относительно этих систем, производится механическая развертка изображения и картинка становиться цельной для зрителя.

Предлагаемое изобретение имеет очень большую сферу применения, основные сферы применения:

- тоннель метрополитена - проецируется любая картинка или информация, зритель из окна вагона наблюдает за картинкой - возможность сделать подводный мир или любое другое исполнение;

- железнодорожный транспорт - станции, тоннели - аналогичное применение, как и в тоннеле метрополитена;

- автодороги:

a) встраивание в дорогу модулей, которые освещают и проецируют на дорогу линии, из которых может складываться изображение (как пример - лазерный проектор расположенный над дорогой, проецирует линию, зритель двигающийся по данной дороге видит изображение, развернутое по дороге;

b) автодороги со встроенными элементами отображения информации в покрытие, ограждения, рекламные или иные конструкции, соответственно движущийся водитель и пассажиры видят цельное изображение;

c) установка вдоль дорог, способ аналогичный установке в тоннелях метро;

d) установка в тоннелях.

e) развлекательные аттракционы

f) лифтовые шахты, подъемники.

В качестве примера приведена одна из частных реализаций изобретения в виде установки системы в тоннеле метро.

Устройство системы приведено для рассмотрения одно из частных реализаций изобретения в виде установки системы в тоннеле метро.

В тоннеле метро на обеих стенах тоннеля крепятся вертикальные модули - линейки 4 со светодиодами (не показано), линейки располагаются на равномерном удалении друг от друга, например, с интервалом в 1 метр. Высота линеек 4 и их расположение соответствует качественному обзору из окон 2 поезда метро, обеспечивая иллюзию полного охвата, например, 1,5 метра или больше. Количество элементов светящихся в каждой линейке 4 зависит от пропускной способности и качества видео, которое планируется отображать. Возможно отображать высококачественное видео - FullHD, 4K. Светодиоды на данный момент могут обеспечить необходимое качество передачи изображения.

Для ясного понимания, данное описание касается упрощенных вариантов осуществления настоящего изобретения. Многие варианты осуществления настоящего технического решения будут обладать гораздо большей сложностью. Данный вариант реализации настоящего изобретения является неисключительным, также возможны другие варианты реализации настоящего изобретения. Специалисты в данной области могут создавать другие реализации данного решения, остающиеся в границах объема настоящей технологии. Данная реализация не должна интерпретироваться как единственный вариант осуществления этого элемента настоящей технологии и/или то, что было описано выше, является единственным вариантом осуществления этого элемента настоящей технологии.

Конструкция данного изобретения не содержит, каких либо механических движущихся элементов, высоконадежная и устойчивая к каким либо внешним воздействиям (влага или др.), т.е. конструкция защищена от внешних воздействий.

1. предлагаемые модули не содержат движущихся частей и не требуют регулярного обслуживания;

2. синхронизация бесконтактная, не требуется контакт с вагоном, как следствие синхронизация более точная;

3. возможность оперативно и удаленно изменять выводимую информацию, смена информации может происходить очень быстро;

4. в качестве светоизлучающих элементов могут быть использованы светодиоды или полупроводниковые лазеры или иные средства генерации света.

Осуществление работы системы.

Пассажир едет в головном вагоне. Сразу после прохождения зрителя первого модуля, на движущемся транспортном средстве, начинается отображение картинки. Поскольку пассажир ожидает видеть перед собой какое-либо статичное относительно его расположения изображение, то изображение в окне должно быть по аналогии как изображение в телевизоре. Например, если отрисовывать барселоновский аквариум с рыбами, то можно ожидать, что рыба будет висеть в окне и не торопясь передвигаться, а не пролетать со скоростью 80 км в час мимо пассажира. Соответственно изображение формируется таким образом, чтобы оно было относительно пассажира - относительно статично. Но при этом модули, которые мимо пассажира движутся, идут со скоростью ~28 штуки в секунду, если они расположены через 1 метр - это при скорости примерно 80 км в час. Сейчас это максимальная скорость движения метро по Москве кольцевой. На остальных линиях возможно электропоезд двигается с меньшей скоростью - 60 км в час. Тем не менее, расположение модулей в диапазоне 1 метра - выбирать вполне корректно. Однако система не ограничивает выбор интервала и возможен любой другой интервал, обеспечивающий необходимые характеристики решения.

Пример.

Пассажир едет в головном вагоне, пролетает 1 модуль - он отрисовал один кадр - появилась рыбка или что-то еще. Потом летит второй модуль, второй модуль отображает второй кадр, и так далее, когда скорость достаточно большая, модули могут повторять кадры. То есть скорость отображения кадра меняется в зависимости от скорости движения зрителя.

Сама система, так как она удаленно управляема, позволяет оперативно перегружать информацию, получать неограниченный объем изображения информации, также возможно отображение полноценной полноцветной информации. Кроме этого возможно отображение служебной или иной аварийной информации. Представляемую систему, возможно, использовать как систему оповещения, при чрезвычайных ситуациях (например, указатели куда эвакуироваться). Также система может, к примеру - отображать перед машинистом какую либо информацию на стенах - он тоже может видеть картинку - повороты, контроль скорости или еще что-нибудь. Возможно отображение служебной информации, например аварийной полезной информации на дорогах. Платформа позволяет широкое применение. К примеру, еще одно применение возможно на автодороге. Систему можно установить на повороте. Если стоит небольшой знак в самом начале, то можно поставить модули палочки вдоль всего поворота и отображать, к примеру, ночью или не ночью (просто ночью будет очень хорошо заметно) - полностью стрелку с поворотом. Этим можно серьезно повысить безопасность на дорогах. На автобанах возможно проецирование информации на дорожное полотно.

Изобретение относится к способам и устройствам создания динамических и статичных изображений для рекламных или иных целей, демонстрации аттракционов и другой информации. Система содержит множество перпендикулярных движению зрителя излучателей линейчатого типа, осуществляющих формирование изображения из модуля памяти, синхронизируя скорость и методику отображения со скоростью перемещения зрителя относительно излучателей; модули - линейки закреплены на обеих стенах туннеля на равномерном удалении друг от друга с интервалом к примеру в 1 метр, высота модулей - линеек и их расположение соответствует качественному обзору из окон поезда метро, обеспечивая иллюзию полного охвата, к примеру от 1,5 метра и больше, количество элементов, светящихся в каждой линейке, зависит от пропускной способности и качества видео, которое планируется отображать. Устройство модуля-линейки содержит корпус 5; устройство 6 синхронизации; устройство управления 7, которое может включать микроконтроллер/микропроцессор, сетевой модуль, высокоточные часы, память (на рисунке не показано); интерфейс 8 для светодиодов; светодиоды 9; блок питания 10. Сетевой модуль подключен к микроконтроллеру или микропроцессору (не показано), который осуществляет управление всем устройством. Устройство 6 синхронизации с поездом. Возможны несколько вариантов реализации синхронизации изображения с проходящим мимо объектом. В некоторых случаях синхронизация вообще не является обязательной. В рассматриваемом случае в тоннеле метро, синхронизация не является обязательной, но желательна. Для синхронизации могут использоваться различные способы - начиная от различных световых реализаций с измерением скорости движения, ультразвук, высокочастотное излучение в радиоволновом диапазоне и прочие способы. Технология синхронизации может быть оптическая, лазерная, инфракрасные лучи (инфракрасный лазер), ультразвук или какое либо центральное управление. Могут быть различные варианты синхронизации. В том числе синхронизация может быть статическая. Например, в случае с автобаном - все двигаются с определенной скоростью - не меньше какой-то, и исходя из этой парадигмы, возможно отображать изображение. Не ориентируясь и не синхронизируясь именно на каждого проезжающего. Ориентируясь на среднюю скорость движения. Микроконтроллер/микропроцессор (на схеме не показан) управляет устройством выборки из оперативной памяти (выборки видеопотока), который им направляется на устройство интерпретации видео потока (на саму линейку) Скорость видео потока может меняться в зависимости от скорости проезжающего вагона в широких пределах. Технический результат от применения изобретения заключается в том, что предлагаемая система не содержит механических движущихся элементов, высоконадежная и устойчивая к каким либо внешним воздействиям (влага или др.); модули не содержат движущихся частей и не требуют регулярного обслуживания; синхронизация бесконтактная, т.к. не требуется контакт с вагоном, как следствие синхронизация более точная; возможность оперативно и удаленно изменять выводимую информацию; смена информации может происходить очень быстро; в качестве светоизлучающих элементов мы можем использовать светодиоды или полупроводниковые лазеры или иные средства генерации света. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система отображения видеоинформации для движущегося объекта в туннелях метро или в транспортной магистрали, состоящее из носителей изображений, смонтированных вдоль трассы следования поезда метро или городской железной дороги на уровне окон так, чтобы зритель воспринимал информацию в виде подвижного изображения, отличающаяся тем, что содержит множество перпендикулярных движению зрителя излучателей линейчатого типа, осуществляющих формирование изображения из модуля памяти, синхронизируя скорость и методику отображения со скоростью перемещения зрителя относительно излучателей; модули - линейки закреплены на обеих стенах туннеля на равномерном удалении друг от друга с интервалом к примеру в 1 метр, высота модулей - линеек и их расположение соответствует качественному обзору из окон поезда метро, обеспечивая иллюзию полного охвата, к примеру от 1,5 метра и больше, количество элементов, светящихся в каждой линейке, зависит от пропускной способности и качества видео, которое планируется отображать; устройство модуля-линейки содержит корпус, в котором установлены: сетевой модуль с оптическим или иным сетевым интерфейсом, подключенный к микроконтроллеру или микропроцессору, который осуществляет управление всем устройством; модуль синхронизации с поездом; микроконтроллер/микропроцессор для управления устройством выборки из оперативной памяти (выборки видеопотока), направляя его на устройство интерпретации видео потока, т.е. на саму линейку; в качестве отображения могут быть использованы RGB светодиоды для обеспечения полноцветного видео; высокоточные часы для синхронизации модулей.

2. Система отображения видеоинформации для движущегося объекта по п. 1, отличающаяся тем, что технология проведения синхронизации может быть оптической, лазерной, инфракрасные лучи (инфракрасный лазер), ультразвук или какое либо центральное управление.

3. Система отображения видеоинформации для движущегося объекта по п. 1, отличающаяся тем, что система может отображать высококачественное видео - FullHD, 4K.

4. Система отображения видеоинформации для движущегося объекта по п. 1, отличающаяся тем, что для обеспечения качества и глубины изображения, видеоинформации может храниться и обрабатываться с разрешением 8 bit или более.