СИСТЕМА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ТРАНСПОРТНОЙ МАГИСТРАЛИ

Заявленная полезная модель относится к системе демонстрации ряда стационарных изображений в транспортной магистрали, например для пассажиров поезда, передвигающегося по путепроводу в непосредственной близости от изображений, и предназначена для представления информации в виде движущегося изображения, основанного на принципах анимации (мультипликации). Данная система для демонстрации изображений в транспортной магистрали может найти применение в средствах развлечения и рекламы.
Из уровня техники известна система средств информации транспортной магистрали, которая представляет собой размещение рекламной информации вдоль магистрали пассажирского транспортного средства. Рекламные элементы выполнены в виде непрерывной кадровой последовательности фаз движения изображаемого объекта. Транспортное средство снабжено импульсным источником света для освещения рекламных элементов (заявка на изобретение 94027520, опуб. 1996.05.20, G09F 19/12, G09F 19/22).
Освещение рекламных элементов в упомянутом техническом решении осуществляется импульсным источником света по принципу вспышки, причем вспышкой освещается единичный кадр, а между кадрами освещение выключается.
Данная система имеет ряд недостатков, в частности ограниченность получаемой информации, из-за малого времени просмотра изображения, так как часть времени для просмотра изображения занимает адоптация глаз к световому пятну.
Также известен способ представления визуальной информации зрителем, находящимся на движущемся транспортном средстве (патент RU №2053574, опубл. 1996.01.27, G09F 21/04, G09F 19/22), который включает размещение носителей информации в систематизированный ряд вдоль пути следования транспортного средства, освещение носителей информации и предъявление информации зрителем, при этом длительность освещения каждого носителя информации и предъявления информации каждому зрителю выбирают меньше, чем время прохождения транспортным средством пути, равного размеру каждого носителя информации, а начало освещения носителя информации и предъявления информации
размеру каждого носителя информации, а начало освещения носителя информации и предъявления информации осуществляют при совмещении вертикальных осей симметрии каждого носителя информации и окна транспортного средства.
В указанном способе отключение и включение источника света для освещения носителя информации, также приводит к вынужденной задержки восприятия из-за времени, необходимого для аккомодации глаза, и, принимая во внимание ограниченность длительности освещения, получается эффект «размазывания» изображения из-за неполного объема получения информации и невозможности зафиксировать различия между ней.
Наиболее близким техническим решением для предложенной система для демонстрации изображений в транспортной магистрали является «Система средств информации транспортной магистрали (инверсный кинематограф)» (RU №94027520, опубл. 1996.05.20, G09F 19/12, G09F 19/22), в котором система средств визуальной информации транспортной магистрали, состоит из транспортной магистрали, плоских визуальных информационных элементов, расположенных вдоль магистрали, пассажирского транспортного средства с окнами, при этом плоские визуальные информационные элементы выполнены в виде непрерывной кадровой последовательности фаз движений изображаемого объекта, а на транспортное средство установлен импульсный источник света для освещения информационных элементов, синхронизированный с последовательностью изображений и скоростью движения транспортного средства.
Так как установленный на транспортном средстве узколучевой импульсный источник света вспышкой луча света освещает единичный кадр из серии фаз изображений и выключается между кадрами изображений, то ухудшается восприятие информации из-за малого времени фиксации зрения на объекте информации, что в свою очередь приводит к нечеткости получаемой информации и ее искажению.
Таким образом, техническим результатом заявленной полезной модели является создание системы, которая обеспечивает более четкое и полное представление информации, расширение объема информации, а также расширение арсенала технических средств представления информации.
При этом следует отметить, что использование заявленной системы для демонстрации изображений в транспортной магистрали приводит к снижению утомляемости глаз
наблюдателя-пассажира, что в свою очередь позволяет повысить качество воспринимаемой им информации.
Поставленная задача достигается за счет того, что в системе для демонстрации изображений в транспортной магистрали, содержащей 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 информационных элементов, установленных один за другим, при этом на них размещены кадры с изображениями, отображающими последовательные фазы движения объекта, а также опоры, закрепляющие носитель информации по одной стороне фиксированного пути в транспортной магистрали и осветительную систему, 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, при чем расстояние Н выбирается из промежутка, равного
1
2
S≤H≤S,
1
где S - это межкадровое расстояния;
2
a S - расстояние, высчитываемое по формуле
2
S=V·t,
где V - средняя скорость движения транспортного средства на участке транспортной магистрали размещения информации, м/сек;
a t - время задержки, равное 1-2 секундам,
при этом освещенность точки инициации в 3-10 раз меньше освещенности носителя информации, каждый кадр имеет ширину В, равную
B=V/N,
где V - средняя скорость движения транспортного средства на участке транспортной магистрали размещения информации, м/сек;
а N - количество кадров в секунду,
каждый информационный элемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через центр изображения, при этом информационный элемент имеет два
крайних положения, которые характеризуются угол между фронтальной плоскостью информационного элемента, на которой располагается кадр с изображением и траекторией движения транспортного средства α, при этом 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.
Достигнуть поставленный результат возможно также за счет того, что в заявленной системе для демонстрации изображений в транспортной магистрали транспортное средство либо носитель информации снабжены осветительной системой для освещения информационных элементов, при этом осветительная система синхронизирована с последовательностью изображений и скоростью движения транспортного средства, имеет световое пятно составляющее 2-4 кадра, и может быть как активной так и пассивной, а также за счет того, что количество кадров в секунду предпочтительно составляет 6-30 кадров, и при расчете угловой скорости поворота информационного элемента при переходе его из первого крайнего положения во второе крайнее положение учитывают время перемещения крайней точки окна от края кадра, расположенного в первом крайнем положении до противоположного края этого же кадра расположенного во втором крайнем положении.
Сущность предложенной полезной модели заключается в том, что освещение последовательности изображений, состоящей из отдельных кадров происходит не методом вспышки, а последовательно, что позволяет глазам наблюдателя-пассажира постепенно адаптироваться к «светлому пятну» и к моменту прохождения им точки фокуса первого кадра он может полностью воспринимать получаемую информацию, а также в том, что отдельные кадры в момент попадания в поле зрения наблюдателя-пассажира установлены под углом 10°-55° к траектории движения транспортного средства и затем по мере прохождения вдоль них транспортного средства принимают положение параллельное траектории движения транспортного средства, то есть имеют возможность поворота «вправо-влево», что позволяет представить наиболее четкую и полную информацию за счет того, что заявленная конструкция системы позволяет увеличить время фиксации зрения на изображении, а также создает условия, при которых наблюдение за изображением происходит независимо от угла обзора.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется следующими фигурами чертежей.
Фиг.1 Общий вид системы для демонстрации изображений в транспортной магистрали.
Фиг.2 Общий вид информационного элемента с осветительной системой.
Фиг.3 Схема положений информационного элемента.
Причем
На фиг.3а - изображено первое крайнее положение информационного элемента.
На фиг.3б - изображено второе крайнее положение информационного элемента.
Фиг.4 Пример реализации системы для демонстрации изображений в транспортной магистрали.
Фиг.5 Схема для примера расчета угловой скорости поворота информационного элемента.
Заявленная система для демонстрации изображений в транспортной магистрали содержит транспортную магистраль 1, транспортное средство 2 с окном 3, носитель информации 4, информационные элементы 5, опоры носителя информации 6,на которые устанавливаются информационные элементы, поворотный механизм информационных элементов 7, осветительную систему 8 (Фиг.1).
При этом источник света может быть установлен как стационарно непосредственно для освещения носителя информации (Фиг.2) так и на транспортном средстве (Фиг.4).
Система работает следующим образом.
При движении транспортного средства 2 по магистрали 1 вдоль носителя информации 4, состоящего из отдельных информационных элементов 5, осветительная система 8, расположенная, например, на транспортном средстве в соответствии с заданной программой, освещает единичные кадры 9 с изображениями 10, расположенные на информационных элементах 5, при этом последовательно расположенные изображения отображают определенную последовательность какого-либо действия, например переход из грустного состояния в веселое.
У пассажира-зрителя 11, наблюдающего изображения 10 через окно 3, создается ощущение движущегося изображения, как в кино, и он воспринимает эту динамическую информацию во время движения транспортного средства 2.
Каждый отдельный информационный элемент 5 представляет собой, по сути, отдельный механизм, имеющий плоскую поверхность, куда помещается кадр 9, с изображением 10,
при этом изображения 10 имеет центр изображения (О), и ширину изображения b при этом центры изображений последовательных информационных элементов одного и того же ряда отделены друг от друга на межкадровое расстояние (L) (фиг.2), и поворотный механизм 7, ось поворота которого проходит через центр изображения (О).
Носитель информации 4 расположен в центральной части туннеля между двумя станциями и представляет собой набор информационных элементов 5 в количестве, например, 2160 штук, на которых установлены кадры 9, при этом каждый кадр имеет ширину (В), равную 1 метр. Указанная ширина была рассчитана по формуле,
B=V/N, где
V - скорость поезда м/сек;
N - количество кадров в секунду (6-30).
В=25 м/сек. / 25 кадров = 1 метр.
1
Расстоянием между кадрами (в) равно 30 см или 0,3 м..
В момент прохождения транспортным средством 2 точки А магистрали 1 срабатывает датчик 12, расположенный, например, на магистрали 1, дающий команду на включение осветительной системы 8, при этом точка инициации 13, расположенная на расстоянии 5 метров от первого кадра 9 и на высоте равной высоте расположения центра изображения (О) первого кадра 5 с изображением 9 освещается первой и ее освещение в 5 раз слабее чем основное освещение информационных элементов 5 носителя информации 4.
1
2
Расстояние Н, равное 5 метров выбрано из условий, что оно больше величины S, равное межкадровому расстоянию (L) (0,5 м + 0,3 м + 0,5 м = 1,3 м) и меньше расстояния S, рассчитанного по формуле
2
S=V·t, где
V - скорость поезда м/сек;
t - время задержки (концентрации) внимания, равное 1-2 секунд.
В нашем случае
2
S=25 м/сек · 1 сек=25 м.
Информационные элементы 5 носителя информации 4 имеют исходное положение (первое крайнее положение), при котором фронтальная поверхность с кадром 9 и изображением 10 составляет с траекторией движения транспортного средства 2 угол
α=30° (Фиг.3а) и конечное положение (второе крайнее положение), при котором этажа фронтальная поверхность с кадром 9 и изображением 10 составляет с траекторией движения транспортного средства 2 угол α=0° (Фиг.3б).
В момент когда точка В информационного элемента 5 попадает в зону действия датчика 14, расположенного в крайней точке С окна 3 транспортного средства 2 подается сигнал на поворотный механизм 7 для поворота информационного элемента 5 с кадром 9 с изображением 10 из первого крайнего положения во второе крайнее положение (Фиг.4).
При этом информационный элемент 5 имеет угловую скорость поворота Vугл, которая рассчитывается по известным формулам, исходя из ширины окна 3 транспортного средства 2h (в метрах), средней скорости движения транспортного средства на участке транспортной магистрали размещения информации, м/сек. и ширины картинки В (в метрах) (фиг 5).
При расчете угловой скорости Vугл. поворота информационного элемента 5 принимают во внимание также время перемещения крайней точки (С) окна 3 транспортного средства 2 от края кадра 9, расположенного на информационном элементе 5, находящимся в первом крайнем положении до противоположного края этого же кадра расположенного на этом же информационном элементе 5 и, находящимся уже во втором крайнем положении.
В нашем случае.
При h=2 метра,
V=25 м/сек
В=1 метр.
Угловая скорость поворота информационного элемента будет равна
Vугл.=5,375 м/сек.
После того, как информационный элемент 5 с кадром 9 займет второе крайнее положение срабатывает датчик 15, возвращающий это информационный элемент в исходное положение, то есть первое крайнее положение.
Для наблюдателя-пассажира 11, смотрящего через окно 3 транспортного средства 2 на освещенные кадры 9 с картинками 10, отображающие последовательные фазы изменения состояния лица от печального к веселому, происходит их чередование с частотой 25 кадров в секунду, что создает эффект анимации.
Последовательное размещение изображений на носителе информации в виде отдельных кадров, каждое из которых имеет небольшое отличие от предыдущего, позволяет создать эффект анимации. Такая информация воспринимается наблюдателем пассажиром,
находящимся в движущемся транспортном средстве (вагон поезда, метро и т.п.) как движущиеся изображения, так как он воспринимает не одно изображение, а несколько, при этом замечая изменение изображения от кадра к кадру и, таким образом, воспринимает информацию как анимацию. Кадры располагают друг за другом вдоль пути следования движущегося транспортного средства.
Данный эффект основан на способности человеческого глаза следить за быстро движущимся объектом.
Так как в заявленной полезной модели существует точка инициации 13 с освещением. меньшим, чем освещение изображений 10, размещенных на информационных элементах 5 носителя информации 4 позволяет исключить эффект акамадации глаз наблюдателя-пассажира 11, что способствует более четкому и полному восприятию получаемой информации.
Наличие поворотного механизма 7 для информационных элементов 5 носителя информации 4 позволяет увеличить время просмотра изображения, а также угол просмотра, что также приводит к получению более четкого и полного изображения предлагаемой информации.
В качестве вариантов исполнения заявленной системы для демонстрации изображений в транспортной магистрали возможно размещение осветительной системы 8 непосредственно па носителе информации 4, а также выполнение осветительной системы пассивной (например светоотражающие поверхности) и активной (лампы накаливания).
Также следует отметить, что из опытных работ известно, что глаз наблюдателя-пассажира способен распознать изображение за минимальное время 0,3 секунды (это время необходимо для того, чтобы распознать часть нарисованных объектов, поэтому важно то, чтобы на данном изображении не было много объектов и эти объекты и размер шрифта должны быть достаточно большими).
Также следует отметить, что в поле зрения наблюдателя-пассажира должно быть от 2 до 4 кадров. Поскольку его глаз должен проследить за отдельным кадром, а в поле зрения человека только 1 кадр, то человек не сможет полноценно уследить за кадром, т.к. этот кадр тут же начнет выходить из поля его зрения. Если кадров будет слишком много, то человеку будет трудно выбрать один кадр, да к тому же размер кадра тогда будет очень мал, что ухудшит его распознание. Так что в идеале - это интервал от 2 до 4 кадров.
Высота кадра определяется исключительно высотой окна транспортного средства и расстоянием от окна до кадра, так чтобы кадр был виден.
На каждом информационном элементе 5 размещены, кадры 9 выполненные в виде изображений 10, например фотографий или плакатов, отпечатанных на принтере, отображающие последовательные фазы движения изображаемого объекта.
В качестве отдельного информационного элемента 5 носителя информации 4 можно использовать мониторы, ЖК телевизоры и т.д., на экранах которых демонстрируются отдельные изображения 10, отображающие также определенную последовательность движения объекта.
Следует также отметить, что кадры 9 на отдельных информационных элементах 5 носителя информации 4 могут периодически меняться. С этой целью, например, на каждом отдельном информационном элементе 5 могут быть закреплены специальные рамки (не показаны), в которых размещены кадры 9 с возможностью их извлечения из рамок и замены на новые. В качестве кадров можно использовать слайды.
Для усиления эффекта или привлечения внимания возможно подсвечивать картинки разным цветом с различной яркостью.
Для этого можно снабдить заявленную систему приспособлением, способным менять яркость и длину волны излучения источника света, обеспечивая наилучшее восприятие изображения наблюдателем-пассажиром.
Соотношение освещенности общего фона и фона кадра с изображением может меняться не только из-за изменения параметров осветительной системы, но и из-за естественного (время суток, погодных условий и т.д.) и искусственного изменения освещенности фона как неуправляемого (например туннель метрополитена), так и управляемого (например платформа метрополитена или железнодорожного вокзала) для более впечатляющего восприятия изображения.
Таким образом, предложенная система для демонстрации изображений в транспортной магистрали может найти широкое применение за счет того, что выразительность предлагаемой информации, и ее эмоциональное воздействие усиливаются за счет представления изображаемого объекта в движении, а также за счет того, что данная полезная модель может являться оригинальным и актуальным средством современного дизайна.