Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2009123506A1 - Computer-assisted system "metrofilm" for displaying video information. independent element for displaying one video sequence frame and a method for displaying video information to moving spectators - Google Patents

Computer-assisted system "metrofilm" for displaying video information. independent element for displaying one video sequence frame and a method for displaying video information to moving spectators Download PDF

Info

Publication number
WO2009123506A1
WO2009123506A1 PCT/RU2009/000153 RU2009000153W WO2009123506A1 WO 2009123506 A1 WO2009123506 A1 WO 2009123506A1 RU 2009000153 W RU2009000153 W RU 2009000153W WO 2009123506 A1 WO2009123506 A1 WO 2009123506A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
frame
window
image
speed
Prior art date
Application number
PCT/RU2009/000153
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2009123506A9 (en
Inventor
Татьяна Борисовна АНИСИМОВА
Original Assignee
Anisimova Tatyana Borisovna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anisimova Tatyana Borisovna filed Critical Anisimova Tatyana Borisovna
Publication of WO2009123506A1 publication Critical patent/WO2009123506A1/en
Publication of WO2009123506A9 publication Critical patent/WO2009123506A9/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/22—Advertising or display means on roads, walls or similar surfaces, e.g. illuminated
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/22—Advertising or display means on roads, walls or similar surfaces, e.g. illuminated
    • G09F2019/221—Advertising or display means on roads, walls or similar surfaces, e.g. illuminated on tunnel walls for underground trains

Definitions

  • the invention relates to a system and method for generating a dynamic matrix image using ordered vertical LED rows that realize the effect of a “sharp image” using the inertia of the human eye.
  • the invention can be used to demonstrate advertising or other video materials along the route of a vehicle, for example, in subway tunnels or railway tunnels.
  • a device for displaying multiple rows of images for viewers in motion (WO 01/27908 7 G09F19 / 22, G03B25 / 02, published April 19, 2001), which includes many images mounted on the surface, and a slit panel mounted between this surface and the viewer.
  • the slit panel acts as a shutter, creating an animated effect.
  • Numerous animated effects are created by scattering and mounting numerous rows of still images on the surface. Each row of still images is seen at a different angle relative to the viewers passing by.
  • the disadvantage of the invention is the dependence of the quality of the dynamic image on the speed of movement.
  • a disadvantage of the known system is the dependence on the type of train, speed, window size and the distance between them. For example, when changing the composition or upgrading it will be necessary to change all the settings or the system as a whole, which is time-consuming and costly.
  • the device required for synchronization is not efficient enough and can lead to loss of synchronization of lighting.
  • a known system for creating a video sequence for viewing from a vehicle moving along a fixed overpass (RU 2053574, 6 G09F21 / 04, G09F19 / 22, published on January 27, 1996), selected as a prototype, including a systematized series of storage media located along the route vehicle, and lighting systems for intermittent illumination of each medium, the size of the images and the distance between them are selected depending on the speed of the vehicle, photocells are installed along the vertical symmetry of each image copes that provide illumination of images through interaction with luminous bulbs installed on the outside of the cars along the vertical axis of symmetry of each window facing the media.
  • a disadvantage of the known system is the dependence on the type of train, speed, window size and the distance between them.
  • the use of photocells mounted on a vehicle requires changes in the design of the train, which complicates maintenance and limits the scope.
  • the well-known display element of one frame used in a systematic series, contains a graphic image of a separate sequential phase of the dynamics of information on a material medium, for example, in the form of enlarged frames of a game or animation (animated) movie.
  • a systematized series of information carriers is a film strip, as it were, unrolled and extended along the route of a train.
  • the use of graphic images in the form of enlarged frames determines the dependence of the size of the information carrier on the vehicle speed, the shape and size of the windows, in addition, it requires regular dismantling and installation of media when replacing advertising or other information.
  • the illumination of each graphic image is used for short periods of time, while deviations from the train schedule distort the dynamics of the presentation of information, namely, when stopping, the viewer sees a static image, when the train speed is less than the specified one, it’s slowed down, and with more - accelerated, which ultimately reduces the aesthetic appeal of the video.
  • the objective of the present invention is to develop a fundamentally new system and method of forming a dynamic image in the tunnels of the subway.
  • a system with an autonomous element for displaying a single frame, made using LEDs, will expand the functionality.
  • An autonomous element for displaying one frame of a video sequence containing an image of a separate sequential phase of information dynamics is made in the form of a module forming a matrix image, while the module contains a speed sensor consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other, at least , one vertical line of three-color LEDs with a control unit in the form of a controller with firmware that provides self-diagnosis of LEDs and memory cells scooter, receiving, storing and transmitting data on the state of the following module or control computer, and receive commands from the host computer to frame playback, the definition window of the vehicle speed at the start of the passage of the signals of the photodiodes and the subsequent automatic synchronization start playback and display duration relative to the viewer frame.
  • An automated system for displaying video information for example, in subway tunnels or railway tunnels, including a number of storage media located along the vehicle, according to the invention, the system includes a control processor interconnected with an external control system via a wireless or wired communication channel, equipped with a speed sensor, consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other and equipped with a program that provides brabotku sensor signal, transmitting, receiving and storing data and commands, diagnostics and control system performance; a set of modules for generating a dynamic matrix image based on the effect of a “retarded image *, interconnected with a control processor by means of built-in wireless transceiver devices operating in the infrared range, each module being a direct and reverse relay of commands and / or data for a subsequent module, while the module contains a speed sensor consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other, at least one vertical ruler colored LEDs with a control unit in the form of a controller with microprogram providing self-diag
  • the module’s photodiodes are equipped with lenses to create the maximum luminous flux from the windows of passing cars and to accurately determine the window start boundary.
  • control processor and modules are placed in special boxes.
  • the method of presenting video information to viewers ⁇ in motion comprising placing information carriers along a vehicle path and presenting information to a viewer in a window field, according to the invention, use vertical lines of LEDs equipped with controllers to form line and row image elements with tri-color pixels LEDs, the presentation of the image to each viewer is carried out with the effect of "optimal image)) by means of a scan in time and a matrix image of the frames displayed by the storage media, while the beginning of the playback and presentation of the frame to the viewer is synchronized with the beginning of the window, and the duration of the display of the frame by each carrier is synchronized with the speed of the extreme point of a particular window along the path determined by two photodiodes located horizontally at a distance from each other from a friend and interconnected with controllers.
  • FIG. 1 is a functional diagram of an automated video information display system.
  • FIG. 2 is a general view of a footage section. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • An automated system for displaying video information for example, in subway tunnels or railway tunnels, includes a control processor 1 and a set of ordered modules 2, which are equipped with power supplies and are placed in special sealed metal cases.
  • the number of modules 2 corresponds to the number of frames in the playing video clip. For example, to display a clip consisting of 250 frames, the system must contain 250 modules (at a train speed of 70 km / h and a distance between the modules of 0.8 m, an observer on the train will see a video clip at a speed of 24.3 frames per second and a duration of 10.3 sec.).
  • the control processor 1 is interconnected with an external global control system (not shown in the drawing) or with an external dispatch program via Ethernet or RS233 interfaces (via a modem). Access to the processor for external programs is carried out via Ethernet protocol TCP-IP.
  • the Metrofilm system is provided in the form of three folders - Slippers, Plist, Logs. In the Slippers folder there are video clips, in the Plist folder there are playlists, and in the Logs folder logs are recorded - the status of the system.
  • the processor has a static IP address.
  • the processor 1 is equipped with a speed sensor in the form of an optical sensor 3, consisting of two photodiodes located horizontally at a certain distance from each other
  • the control program which is equipped with processor 1, provides self-diagnosis of data transmission channels and memory cells, processing the sensor signal, receiving and saving data and commands from an external control system, receiving diagnostic data of each module and monitoring their operability, transmitting the frame and commands to the corresponding modules.
  • Module 2 An ordered series of modules 2 and a control processor 1 are interconnected by means of built-in transceiver wireless devices 4 operating in the infrared range.
  • Each module 2 is a relay of commands and data from the processor 1 for the subsequent module, as well as a relay of the reverse channel of the module status for the processor, while a special protocol is used to control the modules, taking into account the features of the infrared data channel.
  • Module 2 is an autonomous display element of one frame and contains one or more vertical lines of LEDs 5, which provide the formation of a line element and an element of a series of images by pixels from tri-color LEDs (red, blue and green). The number of LED lines in the module is set depending on the required resolution, the vertical step between pixels and the height of the screen.
  • the LEDs are located on the cell in two rows (figure 1). This arrangement is due to the requirement of a vertical pitch between pixels of 2.5 mm.
  • the LED has a size larger than the pixel pitch.
  • the step is 5 mm, respectively, in an odd row, the step is 5 mm.
  • the rows are offset relative to each other in a vertical plane by 2.5 mm, which allows to obtain a vertical pitch between pixels of 2.5 mm.
  • the firmware of the controller of LED cells displays information on even line rows with a delay relative to odd rows, depending on the speed of the train. Thus, for the viewer in motion creates a visual perception that all the pixels are in the same row.
  • Each line of LEDs 5 is equipped with a control unit in the form of a controller based on a programmable logic matrix with microprogram, which provides self-diagnostics of LEDs and memory cells, reception and transmission of data from neighboring modules, transmission of status data to the control computer, reception of commands from the control computer to play the frame, determination of the speed of the vehicle window at the time of the start of the passage by the signals of the photodiodes, synchronization of the beginning of the playback of the frame and the duration of the display relative to the viewer with the set speed of a particular window, emergency power off of LED cells. Also, the program sets the shutdown of the frame scan at an image speed of less than 18 frames per second.
  • Module 2 contains a sensor for determining the beginning of the moment of reproduction (sweep) of the frame and the speed of movement of the beginning of the window of the car in the form of an optosensor 6, consisting of two photodiodes that are located horizontally at a certain distance from each other. Optosensor Photodiodes 6 they are interconnected with the module control unit and are equipped, in addition, with lenses to create the maximum luminous flux from the windows of passing cars and to accurately determine the border of the window start.
  • the system is mounted, for example, in a subway tunnel in a linear section of a train.
  • the distance between the modules 2 is determined for each specific tunnel, while the average speed of the train through this tunnel is taken as the basis for the calculations. For example, for a tunnel where the average train speed is 80 km / h (or 22.22 m / s), the distance between the modules is preferably set to 0.88 m. At this speed, the train travels a distance of 222 m in 10 seconds, for this the viewer sees the interval 250 frames (the frame rate is 25 frames per second).
  • the modules are divided into sections (five modules each), mounted on a supporting structure and fixed to the wall of the tunnel, providing a safe distance, while the control processor 1 is always installed first in the system along the train.
  • the self-diagnosis of LEDs 5 and memory cells is automatically performed using the control unit. Upon completion of the diagnosis, the result of the verification is recorded in certain memory cells of the controller. If during diagnostics an inoperative LED (s) or memory cell (s) are detected, in this module 2 the power supply of the LED cells is turned off, while communication channel 4 is not disabled. Similarly, in processor 1, the software self-diagnoses the memory cells and the data transmission channel using software. Upon completion of the self-diagnosis, the processor 1 carries out the auto-numbering of the modules in the video sequence and assigns each module a number, respectively 1 ... N-1, N.
  • the processor 1 polls each module for the result of the self-diagnosis via the communication channel 4, and the module controller receives a request from processor 1, transmits a status code recorded in its memory.
  • An external control system via Ethernet or RS233 interfaces receives data on the status and operability of the system as a whole.
  • processor 1 receives a schedule and a set of clips (for example, four clips) from an external system through a communication channel and stores them in its own memory. Then, according to the schedule and set of clips, the processor 1 transmits on the channel 4 to each corresponding numbering module the frame of the clip, which will be displayed during the passage of the train. Depending on the amount of memory, each module can save several frames (for example, up to 4 frames), which allows you to alternate clips for passing trains. Recording frames can also be carried out in the interval between the passage of trains. This makes it possible to constantly update the set of clips displayed in the video sequence.
  • a schedule and a set of clips for example, four clips
  • each module 2 having received the command to play the frame, enters the scanning mode of the beginning of the window and expects a signal from its own speed sensor 6.
  • the next stage of the system ensures the formation of a dynamic image in a video sequence and the presentation of video information to viewers who are on a moving vehicle.
  • Information carriers in the form of vertical rulers of LEDs form a dynamic matrix image for the viewer based on the effect of the “sharp image” which is determined by the peculiarity of human vision to remember the image and superimpose the image on the subsequent image.
  • the ordered rows 5 described above are provided with control units in the form of controllers with software that control the brightness of each LED and create pixels of a row and a row of images by pixels of three-color LEDs.
  • the inertia of the human eye allows you to save the visual image of the video information received by him for "0.08 s.
  • the viewer is presented with a time scan of the matrix image of the frames displayed by the lines of LEDs, which are presented to the viewer as a spatial image, and not as a line of LEDs.
  • the human eye superimposes the current image on the previous one and as a result receives a continuous unfolded image in the form of a filled two-dimensional space.
  • photodiodes of the optosensor 6 located at such a distance from each other that the value of the time interval between the photodiode signals is reduced to a minimum allows one to practically determine the instantaneous speed of the beginning of each train window and synchronize the time-lapse scan of the frames (the start of playback and the duration of each frame) relative to each viewer, including during accelerated or slow motion of a train.
  • Automatic synchronization of the frame sweep relative to the viewer is as follows.
  • the photodiodes of the optosensor 6 form signals from the light flux coming from the window.
  • the amplification of the light flux in each photodiode is provided by a lens configured so that the edge of the window is in sharpness, this allows you to more accurately determine the boundaries of the beginning of the window, and the signal from the optosensor 6 is analyzed for random operation.
  • the received signals of the LEDs are digitized, the time interval between the signals is determined, the speed of the beginning of the window is calculated, and the duration of the display of the frame or “frame size horizontally” corresponding to the set speed is determined.
  • a matrix image of the frame is reproduced and presented to the viewer at the moment the window starts to pass, while the duration of the frame display is automatically synchronized with the set speed of the window start.
  • the controller analyzes the state of the photodiodes and determines the end of the window.
  • photodiodes and a controller ensure that the matrix image of the frame and the "horizontal size of the frame" begin to play.
  • a similar procedure for displaying information is carried out by each element of the video sequence along the route of the vehicle, while the number of display procedures corresponds to the number of windows in the train.
  • the signals of the optosensor 3 are analyzed, and if for 20 seconds from the optosensor 3 the processor
  • the system provides a report to the control processor and resumes the steps described.
  • the reliability indicators of the system are experimentally confirmed at all stages of testing.
  • the proposed automated system for displaying video information with an autonomous display element of one frame made using LEDs extends the functionality, allows for automatic synchronization of the start of the frame relative to the viewer and the duration of the display relative to the speed of the viewer, to exclude the dependence of the quality of the dynamic image on the speed of the train, the shape of the car, shape and size of windows, distances between windows.
  • the system allows you to save several video clips in memory, demonstrate video information without changing media.
  • the new design allows automatic self-diagnosis and remote performance monitoring systems, automatic shutdown when a malfunction is detected that affects playback quality and traffic safety, automatic system recovery without operator intervention, while minimizing the number of cables and connectors, which reduces the cost of design and maintenance.

Landscapes

  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

The independent element for displaying one video sequence frame is designed in the form of a module which forms a matrix image and comprises a velocity sensor consisting of two light-emitting diodes, a vertical rule of three-colour light-emitting diodes with a control unit in the form of a microcontroller with a microprogram for carrying our self-diagnosis, receiving, storing and transmitting data to a subsequent module or to a control computer, for determining the speed of a transportation means window at the beginning of the travel along the signals of the light emitting diodes and for subsequently automatically synchronising the reproduction start time and the frame display time with respect to a spectator. The computer-assisted display system comprises a row of information carriers arranged along an itinerary, a control processor interconnected to an external control system and a set of modules forming an image on the basis of after-image effect. Each module is a direct and a feedback mode repeater for transmitting instructions and/or data to a subsequent module. The information display method involves displaying information in the window area, carrying out the time-base scanning of a frame matrix image and synchronising the reproduction start time and the frame display time with the window front border and the frame display time with the speed of the window extremity.

Description

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОТОБРАЖЕНИЯ AUTOMATED DISPLAY SYSTEM
ВИДЕОИНФОРМАЦИИ «METPOФИЛЬM».VIDEO INFORMATION METPOFILM.
АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ОТОБРАЖЕНИЯ ОДНОГО КАДРА ВИДЕОРЯДАSTAND-ALONE VIDEO SCREEN DISPLAY
И СПОСОБ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ ЗРИТЕЛЯМ,AND METHOD FOR PRESENTING VIDEO INFORMATION TO VIEWERS,
НАХОДЯЩИМСЯ В ДВИЖЕНИИIN MOTION
ОПИСАНИЕDESCRIPTION
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к системе и способу формирования динамического матричного изображения с применением упорядоченных вертикальных светодиодных рядов, которые реализуют эффект «ocтaтoчнoгo изображения^ используя инерционность глаза человека. Изобретение может быть использовано для демонстрации рекламных или иных видеоматериалов вдоль пути следования транспортного средства, например в тоннелях метро или железнодорожных тоннелях.The invention relates to a system and method for generating a dynamic matrix image using ordered vertical LED rows that realize the effect of a “sharp image” using the inertia of the human eye. The invention can be used to demonstrate advertising or other video materials along the route of a vehicle, for example, in subway tunnels or railway tunnels.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Известно устройство для отображения многочисленных рядов изображений для зрителей, находящихся в движении (WO 01/27908 7 G09F19/22, G03B25/02, опубл. 19.04.2001 г.), которое включает множество изображений, закрепленных на поверхности, и щелевую панель, установленную между этой поверхностью и зрителем. В случае, когда зрители проходят мимо, щелевая панель действует как затвор, создающий анимационный эффект. Многочисленные анимационные эффекты создаются путем рассеяния и установки многочисленных рядов неподвижных изображений на поверхности. Каждый ряд неподвижных изображений виден под различным углом относительно зрителей, проходящих мимо.A device for displaying multiple rows of images for viewers in motion (WO 01/27908 7 G09F19 / 22, G03B25 / 02, published April 19, 2001), which includes many images mounted on the surface, and a slit panel mounted between this surface and the viewer. In the case when viewers pass by, the slit panel acts as a shutter, creating an animated effect. Numerous animated effects are created by scattering and mounting numerous rows of still images on the surface. Each row of still images is seen at a different angle relative to the viewers passing by.
Недостатком изобретения является зависимость качества динамического изображения от скорости передвижения.The disadvantage of the invention is the dependence of the quality of the dynamic image on the speed of movement.
Известна система создания видеоряда для просмотра из транспортного средства на линейном участке путепровода, описанная в патенте US 4383742, которая включает в себя множество статичных изображений и осветительные системы для прерывистого освещения каждого из изображений, размер изображений и расстояние между ними выбирают в зависимости от скорости транспортного средства, при этом для определения скорости движущегося транспортного средства и синхронизации импульсного освещения изображений использован электромагнитный триггер.A known system for creating a video sequence for viewing from a vehicle on a linear section of the overpass described in US patent 4383742, which includes many static images and lighting systems for intermittent lighting of each image, size images and the distance between them is selected depending on the speed of the vehicle, while an electromagnetic trigger is used to determine the speed of the moving vehicle and synchronize the pulsed illumination of the images.
Недостатком известной системы является зависимость от типа поездов, скорости движения, размеров окон и расстояний между ними. Например, при замене состава или модернизации потребуется менять все настройки или систему в целом, что является трудоемким и затратным. Необходимое для синхронизации устройство является недостаточно эффективным и может привести к потере синхронизации освещения.A disadvantage of the known system is the dependence on the type of train, speed, window size and the distance between them. For example, when changing the composition or upgrading it will be necessary to change all the settings or the system as a whole, which is time-consuming and costly. The device required for synchronization is not efficient enough and can lead to loss of synchronization of lighting.
Известна система создания видеоряда для просмотра из транспортного средства, перемещающегося по фиксированному путепроводу (RU 2053574, 6 G09F21/04, G09F19/22, опубл. 27.01.1996 г.), выбранная за прототип, включающая систематизированный ряд носителей информации, размещенный вдоль пути следования транспортного средства, и осветительные системы для прерывистого освещения каждого носителя, размер изображений и расстояние между ними выбирают в зависимости от скорости транспортного средства, по вертикальной симметрии каждого изображения установлены фотоэлементы, которые обеспечивают освещение изображений посредством взаимодействия со светящимися лампочками, установленными с наружной стороны вагонов по вертикальной оси симметрии каждого окна, обращенного в сторону носителей информации.A known system for creating a video sequence for viewing from a vehicle moving along a fixed overpass (RU 2053574, 6 G09F21 / 04, G09F19 / 22, published on January 27, 1996), selected as a prototype, including a systematized series of storage media located along the route vehicle, and lighting systems for intermittent illumination of each medium, the size of the images and the distance between them are selected depending on the speed of the vehicle, photocells are installed along the vertical symmetry of each image copes that provide illumination of images through interaction with luminous bulbs installed on the outside of the cars along the vertical axis of symmetry of each window facing the media.
Недостатком известной системы является зависимость от типа поездов, скорости движения, размеров окон и расстояний между ними. Использование фотоэлементов, установленных на транспортном средстве, требует внесения изменений в конструкцию поезда, что усложняет обслуживание и ограничивает сферу применения.A disadvantage of the known system is the dependence on the type of train, speed, window size and the distance between them. The use of photocells mounted on a vehicle requires changes in the design of the train, which complicates maintenance and limits the scope.
Известный элемент отображения одного кадра, используемый в систематизированном ряду, содержит графическое изображение отдельной последовательной фазы динамики информации на материальном носителе, например, в виде увеличенных кадров игрового или анимационного (мультипликационного) кинофильма. Систематизированный ряд носителей информации представляет собой как бы развернутую и вытянутую вдоль пути следования поезда киноленту. Использование графических изображений в виде увеличенных кадров устанавливает зависимость размеров носителя информации от скорости транспортного средства, формы и размеров окон, кроме того, требует регулярного демонтажа и монтажа носителей при замене рекламной или иной информации.The well-known display element of one frame, used in a systematic series, contains a graphic image of a separate sequential phase of the dynamics of information on a material medium, for example, in the form of enlarged frames of a game or animation (animated) movie. A systematized series of information carriers is a film strip, as it were, unrolled and extended along the route of a train. The use of graphic images in the form of enlarged frames determines the dependence of the size of the information carrier on the vehicle speed, the shape and size of the windows, in addition, it requires regular dismantling and installation of media when replacing advertising or other information.
Известен способ представления визуальной информации зрителем, находящимся в движущемся транспортном средстве (RU 2053574, 6 G09F21/04, G09F19/22, опубл. 27.01.1996 г.), выбранный за прототип, включающий размещение носителей информации в виде увеличенных графических изображений кадров фильма в систематизированный ряд вдоль пути следования транспортного средства, размеры носителей информации и расстояние между ними выбирают в зависимости от скорости 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 осуществляют при совмещении вертикальных осей симметрии каждого носителя информации и окна транспортного средства.There is a method of presenting visual information by a viewer in a moving vehicle (RU 2053574, 6 G09F21 / 04, G09F19 / 22, published on January 27, 1996), selected for the prototype, which includes placing storage media in the form of enlarged graphic images of film frames in a systematic series along the vehicle path, the size of the storage media and the distance between them are selected depending on the speed of the vehicle, lighting of the storage media and presentation of information by the viewer, while nost lighting each media information and presentation information to each viewer selected smaller than the passage of vehicle paths equal to the size of each information recording medium and the beginning of lighting the recording medium and the presentation of information is performed when aligned vertical axes of symmetry of each information carrier and the vehicle window.
В известном способе для достижения эффекта динамического изображения используется освещение каждого графического изображения в течение коротких периодов времени, при этом при отклонениях от графика движения поезда искажается динамичность представления информации, а именно, при остановке зритель видит статичное изображение, при скорости поезда меньше заданной - замедленное, а при большей - ускоренное, что в конечном итоге снижает эстетическую привлекательность видеоряда.In the known method, to achieve the effect of a dynamic image, the illumination of each graphic image is used for short periods of time, while deviations from the train schedule distort the dynamics of the presentation of information, namely, when stopping, the viewer sees a static image, when the train speed is less than the specified one, it’s slowed down, and with more - accelerated, which ultimately reduces the aesthetic appeal of the video.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является разработка принципиально новой системы и способа формирования динамического изображения в тоннелях метрополитена. Система с автономным элементом отображения одного кадра, выполненного с применением светодиодов, позволит расширить функциональные возможности.The objective of the present invention is to develop a fundamentally new system and method of forming a dynamic image in the tunnels of the subway. A system with an autonomous element for displaying a single frame, made using LEDs, will expand the functionality.
Технический результат изобретения достигается тем, что: Автономный элемент отображения одного кадра видеоряда, содержащий изображение отдельной последовательной фазы динамики информации, согласно изобретения, элемент выполнен в виде модуля формирующего матричное изображение, при этом модуль содержит датчик скорости, состоящий из двух фотодиодов, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, одну вертикальную линейку трехцветных светодиодов с блоком управления в виде контроллера с микропрограммой, обеспечивающей самодиагностику светодиодов и ячеек памяти контроллера, прием, сохранение и передачу данных о состоянии последующему модулю или управляющему компьютеру и прием команд от управляющего компьютера на воспроизведение кадра, определение скорости окна транспортного средства в момент начала прохождения по сигналам фотодиодов и последующую автоматическую синхронизацию начала воспроизведения и длительности отображения кадра относительно зрителя.The technical result of the invention is achieved by the fact that: An autonomous element for displaying one frame of a video sequence containing an image of a separate sequential phase of information dynamics, according to the invention, the element is made in the form of a module forming a matrix image, while the module contains a speed sensor consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other, at least , one vertical line of three-color LEDs with a control unit in the form of a controller with firmware that provides self-diagnosis of LEDs and memory cells scooter, receiving, storing and transmitting data on the state of the following module or control computer, and receive commands from the host computer to frame playback, the definition window of the vehicle speed at the start of the passage of the signals of the photodiodes and the subsequent automatic synchronization start playback and display duration relative to the viewer frame.
Автоматизированная система отображения видеоинформации, например, в тоннелях метро или железнодорожных тоннелях, включающая ряд носителей информации, размещенный вдоль пути следования транспортного средства, согласно изобретения, система содержит управляющий процессор, взаимосвязанный с внешней системой управления посредством беспроводного или проводного канала связи, укомплектованный датчиком скорости, состоящим из двух фотодиодов, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга и снабженный программой, обеспечивающей обработку сигнала датчика, передачу, прием и сохранение данных и команд, диагностику и контроль работоспособности системы; набор модулей для формирования динамического матричного изображения на основе эффекта «ocтaтoчнoгo изображения*, взаимосвязанных с управляющим процессором посредством встроенных приемопередающих беспроводных устройств, работающих в инфракрасном диапазоне, причем каждый модуль является прямым и обратным ретранслятором команд и/или данных для последующего модуля, при этом модуль содержит датчик скорости, состоящий из двух фотодиодов, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, одну вертикальную линейку трехцветных светодиодов с блоком управления в виде контроллера с микропрограммой, обеспечивающей самодиагностику светодиодов и ячеек памяти контроллера, прием, сохранение и передачу данных о состоянии последующему модулю или управляющему компьютеру и прием команд от управляющего компьютера на воспроизведение кадра, определение скорости окна транспортного средства в момент начала прохождения по сигналам фотодиодов и последующую автоматическую синхронизацию начала воспроизведения и длительности отображения кадра относительно зрителя с установленной скоростью движения конкретного окна.An automated system for displaying video information, for example, in subway tunnels or railway tunnels, including a number of storage media located along the vehicle, according to the invention, the system includes a control processor interconnected with an external control system via a wireless or wired communication channel, equipped with a speed sensor, consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other and equipped with a program that provides brabotku sensor signal, transmitting, receiving and storing data and commands, diagnostics and control system performance; a set of modules for generating a dynamic matrix image based on the effect of a “retarded image *, interconnected with a control processor by means of built-in wireless transceiver devices operating in the infrared range, each module being a direct and reverse relay of commands and / or data for a subsequent module, while the module contains a speed sensor consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other, at least one vertical ruler colored LEDs with a control unit in the form of a controller with microprogram providing self-diagnostics of the LEDs and memory cells of the controller, receiving, saving and transmitting status data the next module or control computer and receive commands from the control computer to play back the frame, determine the speed of the vehicle window at the time it begins to pass through the signals of the photodiodes, and then automatically synchronize the start of playback and the duration of the frame display relative to the viewer with the set speed of the specific window.
Дополнительно фотодиоды модуля снабжены объективами для создания максимального светового потока от окон проходящих вагонов и точного определения границы начала окна.In addition, the module’s photodiodes are equipped with lenses to create the maximum luminous flux from the windows of passing cars and to accurately determine the window start boundary.
Управляющий процессор и модули размещены в специальных коробах.The control processor and modules are placed in special boxes.
Способ представления видеоинформации зрителям^, находящимся в движении, включающий размещение носителей информации вдоль пути следования транспортного средства и предъявление информации зрителю в поле окна, согласно изобретения, в качестве носителей информации используют вертикальные линейки светодиодов, снабженные контроллерами, формирующие элементы строки и ряда изображения пикселями трехцветных светодиодов, предъявление изображения каждому зрителю осуществляют с эффектом «ocтaтoчнoe изображение)) посредством развертки во времени матричного изображения кадров, отображаемых носителями информации, при этом начало воспроизведения и предъявления кадра зрителю синхронизируют с началом окна, а длительность отображения кадра каждым носителем синхронизируют со скоростью движения крайней точки конкретного окна по пути следования, определяемой посредством двух фотодиодов, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга и взаимосвязанных с контроллерами.The method of presenting video information to viewers ^ in motion, comprising placing information carriers along a vehicle path and presenting information to a viewer in a window field, according to the invention, use vertical lines of LEDs equipped with controllers to form line and row image elements with tri-color pixels LEDs, the presentation of the image to each viewer is carried out with the effect of "optimal image)) by means of a scan in time and a matrix image of the frames displayed by the storage media, while the beginning of the playback and presentation of the frame to the viewer is synchronized with the beginning of the window, and the duration of the display of the frame by each carrier is synchronized with the speed of the extreme point of a particular window along the path determined by two photodiodes located horizontally at a distance from each other from a friend and interconnected with controllers.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ниже изобретение рассматривается на примерах исполнения с привлечением чертежа.Below the invention is considered in the examples with the drawing.
Фиг. 1 - функциональная схема автоматизированной системы отображения видеоинформации.FIG. 1 is a functional diagram of an automated video information display system.
Фиг. 2 - общий вид секции видеоряда. ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯFIG. 2 is a general view of a footage section. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Автоматизированная система отображения видеоинформации, например, в тоннелях метро или железнодорожных тоннелях, включает управляющий процессор 1 и набор упорядоченных модулей 2, которые снабжены блоками питания и размещены в специальных герметичных металлических корпусах. Количество модулей 2 соответствует количеству кадров в воспроизводимом видео клипе. Например, для отображения клипа, состоящего из 250 кадров, система должна содержать 250 модулей (при скорости поезда 70 км/ч и расстоянии между модулями 0,8 м наблюдатель, находящийся в поезде, увидит видео клип со скоростью 24.3 кадра в секунду и длительностью 10.3 сек.).An automated system for displaying video information, for example, in subway tunnels or railway tunnels, includes a control processor 1 and a set of ordered modules 2, which are equipped with power supplies and are placed in special sealed metal cases. The number of modules 2 corresponds to the number of frames in the playing video clip. For example, to display a clip consisting of 250 frames, the system must contain 250 modules (at a train speed of 70 km / h and a distance between the modules of 0.8 m, an observer on the train will see a video clip at a speed of 24.3 frames per second and a duration of 10.3 sec.).
Управляющий процессор 1 взаимосвязан с внешней глобальной системой управления (на чертеже не показано) или внешней диспетчерской программой посредствам интерфейсов Еthеmеt или RS233 (через модем). Доступ к процессору для внешних программ осуществляется по сети Еthеrпеt протокол TCP-IP. Для внешних программ система «Meтpoфильм» предоставляется в виде трех папок - Сliрs, Рlist, Lоgs. В папке Сliрs находятся видеоклипы, в папке Рlist находятся плейлисты, а в папке Lоgs записываются логи - состояние работы системы. Процессор имеет статический IP адрес.The control processor 1 is interconnected with an external global control system (not shown in the drawing) or with an external dispatch program via Ethernet or RS233 interfaces (via a modem). Access to the processor for external programs is carried out via Ethernet protocol TCP-IP. For external programs, the Metrofilm system is provided in the form of three folders - Slippers, Plist, Logs. In the Slippers folder there are video clips, in the Plist folder there are playlists, and in the Logs folder logs are recorded - the status of the system. The processor has a static IP address.
Процессор 1 укомплектован датчиком скорости в виде оптосенсора 3, состоящего из двух фотодиодов, расположенных горизонтально на определённом расстоянии друг от другаThe processor 1 is equipped with a speed sensor in the form of an optical sensor 3, consisting of two photodiodes located horizontally at a certain distance from each other
Программа управления, которой снабжен процессор 1 , обеспечивает самодиагностику каналов передачи данных и ячеек памяти, обработку сигнала датчика, прием и сохранение данных и команд от внешней системы управления, прием данных диагностики каждого модуля и контроль их работоспособности, передачу кадра и команд соответствующим модулям.The control program, which is equipped with processor 1, provides self-diagnosis of data transmission channels and memory cells, processing the sensor signal, receiving and saving data and commands from an external control system, receiving diagnostic data of each module and monitoring their operability, transmitting the frame and commands to the corresponding modules.
Упорядоченный ряд модулей 2 и управляющий процессор 1 взаимосвязаны между собой посредством встроенных приемо-передающих беспроводных устройств 4, работающих в инфракрасном диапазоне. Каждый модуль 2 является ретранслятором команд и данных от процессора 1 для последующего модуля, а также ретранслятором обратного канала состояния модулей для процессора, при этом для управления модулями используется специальный протокол, учитывающий особенности инфракрасного канала передачи данных. Модуль 2 является автономным элементом отображения одного кадра и содержит одну или несколько вертикальных линеек светодиодов 5, обеспечивающих формирование элемента строки и элемента ряда изображения пикселями из трехцветных светодиодов (красного, синего и зеленого). Количество светодиодных линеек в модуле устанавливают в зависимости от требуемой разрешающей способности, вертикального шага между пикселями и высоты экрана. Например, светодиоды расположены на ячейке в двух рядах (фиг.1). Данное расположение обусловлено требованием вертикального шага между пикселями равному 2,5 мм. Светодиод имеет размер больше, чем шаг пикселей. При разнесении рядов между диодами четного ряда шаг равен 5 мм, соответственно в нечетном ряду шаг равен 5 мм. Ряды смещены относительно друг от друга в вертикальной плоскости на 2,5 мм, что позволяет получить вертикальный шаг между пикселями равный 2,5 мм. Для получения качественного изображения микропрограмма контроллера светодиодных ячеек выводит информацию на четные строчные ряды с задержкой относительно нечётных рядов, зависящей от скорости движения поезда. Таким образом, для зрителя, находящегося в движении создается зрительное восприятие, что все пиксели находятся в одном ряду.An ordered series of modules 2 and a control processor 1 are interconnected by means of built-in transceiver wireless devices 4 operating in the infrared range. Each module 2 is a relay of commands and data from the processor 1 for the subsequent module, as well as a relay of the reverse channel of the module status for the processor, while a special protocol is used to control the modules, taking into account the features of the infrared data channel. Module 2 is an autonomous display element of one frame and contains one or more vertical lines of LEDs 5, which provide the formation of a line element and an element of a series of images by pixels from tri-color LEDs (red, blue and green). The number of LED lines in the module is set depending on the required resolution, the vertical step between pixels and the height of the screen. For example, the LEDs are located on the cell in two rows (figure 1). This arrangement is due to the requirement of a vertical pitch between pixels of 2.5 mm. The LED has a size larger than the pixel pitch. When the rows are spaced between the diodes of an even row, the step is 5 mm, respectively, in an odd row, the step is 5 mm. The rows are offset relative to each other in a vertical plane by 2.5 mm, which allows to obtain a vertical pitch between pixels of 2.5 mm. To obtain a high-quality image, the firmware of the controller of LED cells displays information on even line rows with a delay relative to odd rows, depending on the speed of the train. Thus, for the viewer in motion creates a visual perception that all the pixels are in the same row.
Каждая линейка светодиодов 5 снабжена блоком управления в виде контроллера на основе программируемой логической матрицы с микропрограммой, которая обеспечивает самодиагностику светодиодов и ячеек памяти, прием и передачу данных от соседних модулей, передачу данных о состоянии управляющему компьютеру, прием команд от управляющего компьютера на воспроизведение кадра, определение скорости окна транспортного средства в момент начала прохождения по сигналам фотодиодов, синхронизацию начала воспроизведения кадра и длительности отображения относительно зрителя с установленной скоростью движения конкретного окна, аварийное отключение питания светодиодных ячеек. Также программно задаётся отключение развертки кадра при скорости изображения менее 18 кадров в секунду.Each line of LEDs 5 is equipped with a control unit in the form of a controller based on a programmable logic matrix with microprogram, which provides self-diagnostics of LEDs and memory cells, reception and transmission of data from neighboring modules, transmission of status data to the control computer, reception of commands from the control computer to play the frame, determination of the speed of the vehicle window at the time of the start of the passage by the signals of the photodiodes, synchronization of the beginning of the playback of the frame and the duration of the display relative to the viewer with the set speed of a particular window, emergency power off of LED cells. Also, the program sets the shutdown of the frame scan at an image speed of less than 18 frames per second.
Модуль 2 содержит датчик определения начала момента воспроизведения (развертки) кадра и скорости движения начала окна вагона в виде оптосенсора 6, состоящего из двух фотодиодов, которые расположены горизонтально на определенном расстоянии друг от друга. Фотодиоды оптосенсора 6 взаимосвязаны с блоком управления модулем и снабжены, дополнительно, объективами для создания максимального светового потока от окон проходящих вагонов и точного определения границы начала окна.Module 2 contains a sensor for determining the beginning of the moment of reproduction (sweep) of the frame and the speed of movement of the beginning of the window of the car in the form of an optosensor 6, consisting of two photodiodes that are located horizontally at a certain distance from each other. Optosensor Photodiodes 6 they are interconnected with the module control unit and are equipped, in addition, with lenses to create the maximum luminous flux from the windows of passing cars and to accurately determine the border of the window start.
Систему монтируют, например, в тоннеле метрополитена на линейном участке движения поезда. Расстояние между модулями 2 определяют для каждого конкретного тоннеля, при этом в качестве основы для расчетов берут среднюю скорость движения поезда через данный тоннель. Например, для тоннеля, где средняя скорость движения поезда составляет 80км/чac (или 22,22м/с), расстояние между модулями устанавливают, предпочтительно, 0,88 м. При указанной скорости поезд проходит расстояние в 222 м за 10 секунд, за этот промежуток зритель видит 250 кадров (при этом скорость смены кадров равна 25 кадров в секунду). Модули разделяют на секции (по пять модулей), монтируют на несущую конструкцию и крепят к стенке тоннеля, обеспечивая безопасное расстояние, при этом первым по ходу поезда в системе всегда устанавливают управляющий процессор 1.The system is mounted, for example, in a subway tunnel in a linear section of a train. The distance between the modules 2 is determined for each specific tunnel, while the average speed of the train through this tunnel is taken as the basis for the calculations. For example, for a tunnel where the average train speed is 80 km / h (or 22.22 m / s), the distance between the modules is preferably set to 0.88 m. At this speed, the train travels a distance of 222 m in 10 seconds, for this the viewer sees the interval 250 frames (the frame rate is 25 frames per second). The modules are divided into sections (five modules each), mounted on a supporting structure and fixed to the wall of the tunnel, providing a safe distance, while the control processor 1 is always installed first in the system along the train.
Работа системы обеспечивается следующим образом.The operation of the system is as follows.
После подключения системы к сети в каждом модуле 2 с помощью блока управления автоматически осуществляется самодиагностика светодиодов 5 и ячеек памяти. По завершению диагностики в определенные ячейки памяти контроллера записывается результат проверки. Если при диагностике обнаруживается не работающий cвeтoдиoд(ы) или ячeйкa(и) памяти, то в данном модуле 2 отключается питание светодиодных ячеек, при этом канал связи 4 не отключается. Аналогично, в процессоре 1 с помощью программного обеспечения осуществляется самодиагностика ячеек памяти и канала передачи данных. По завершению самодиагностики процессор 1 проводит автонумерацию модулей в видеоряде и присваивает каждому модулю номер, соответственно 1...N-1 , N. После нумерации процессор 1 опрашивает каждый модуль о результате самодиагностики посредством канала связи 4, при этом, контроллер модуля, получив запрос от процессора 1 , передает код состояния, записанный в его памяти. Внешняя система управления посредствам интерфейсов Еthеmеt или RS233 получает данные о состоянии и работоспособности системы в целом.After connecting the system to the network in each module 2, the self-diagnosis of LEDs 5 and memory cells is automatically performed using the control unit. Upon completion of the diagnosis, the result of the verification is recorded in certain memory cells of the controller. If during diagnostics an inoperative LED (s) or memory cell (s) are detected, in this module 2 the power supply of the LED cells is turned off, while communication channel 4 is not disabled. Similarly, in processor 1, the software self-diagnoses the memory cells and the data transmission channel using software. Upon completion of the self-diagnosis, the processor 1 carries out the auto-numbering of the modules in the video sequence and assigns each module a number, respectively 1 ... N-1, N. After the numbering, the processor 1 polls each module for the result of the self-diagnosis via the communication channel 4, and the module controller receives a request from processor 1, transmits a status code recorded in its memory. An external control system via Ethernet or RS233 interfaces receives data on the status and operability of the system as a whole.
Далее процессор 1 по каналу связи получает от внешней системы расписание и набор клипов (например, четыре клипа) и сохраняет их в собственной памяти. Затем по расписанию и набору клипов процессор 1 передает по каналу 4 в каждый соответствующий нумерации модуль кадр клипа, который будет отображаться при прохождении поезда. В зависимости от объема памяти, каждый модуль может сохранять несколько кадров (например, до 4 кадров), что позволяет чередовать клипы для проходящих поездов. Запись кадров может осуществляться также в интервале между прохождением поездов. Это дает возможность постоянно обновлять набор клипов, отображаемых видеорядом.Then, processor 1 receives a schedule and a set of clips (for example, four clips) from an external system through a communication channel and stores them in its own memory. Then, according to the schedule and set of clips, the processor 1 transmits on the channel 4 to each corresponding numbering module the frame of the clip, which will be displayed during the passage of the train. Depending on the amount of memory, each module can save several frames (for example, up to 4 frames), which allows you to alternate clips for passing trains. Recording frames can also be carried out in the interval between the passage of trains. This makes it possible to constantly update the set of clips displayed in the video sequence.
По завершению загрузки и сохранения кадра каждым модулем, процессор 1 передает по каналу 4 модулям 2 команду «peжим ожидания пoeздa», при этом процессор 1 переходит в режим ожидания внешних команд или сигнала от оптосенсора 3 о начале движения поезда. При получении сигнала от оптосенсора 3, процессор 1 по каналу 4 посылает блоку управления каждого модуля 2 команду «вocпpoизвecти кaдp».Upon completion of loading and saving the frame by each module, processor 1 transmits the “train waiting mode” command through channel 4 to modules 2, while processor 1 goes into standby mode of external commands or a signal from optosensor 3 about the start of train movement. Upon receipt of the signal from the optosensor 3, the processor 1 sends a “reproduce frame” command to the control unit of each module 2 via channel 4.
Блок управления каждого модуля 2, получив команду воспроизведения кадра, переходит в режим сканирования начала окна и ожидает сигнал от собственного датчика скорости 6.The control unit of each module 2, having received the command to play the frame, enters the scanning mode of the beginning of the window and expects a signal from its own speed sensor 6.
Последующий этап работы системы обеспечивает формирование динамического изображения в видеоряде и представление видеоинформации зрителям, находящимся на движущемся транспортном средстве.The next stage of the system ensures the formation of a dynamic image in a video sequence and the presentation of video information to viewers who are on a moving vehicle.
Носители информации в виде вертикальных линеек светодиодов формируют у зрителя динамическое матричное изображение на основе эффекта «ocтaтoчнoe изображением который определяется особенностью человеческого зрения запоминать изображение и накладывать изображение на последующее изображение. Описанные выше, упорядоченные ряды 5 снабжены блоками управления в виде контроллеров с программным обеспечением, которые управляют яркостью каждого светодиода и создают пикселями трехцветных светодиодов элементы строки и ряда изображения.Information carriers in the form of vertical rulers of LEDs form a dynamic matrix image for the viewer based on the effect of the “sharp image” which is determined by the peculiarity of human vision to remember the image and superimpose the image on the subsequent image. The ordered rows 5 described above are provided with control units in the form of controllers with software that control the brightness of each LED and create pixels of a row and a row of images by pixels of three-color LEDs.
Известно, что инертность глаза человека позволяет сохранять зрительный образ полученной им видеоинформации в течение « 0,08 с. При движении транспортного средства зрителю предъявляется развертка во времени матричного изображения кадров, отображаемых линейками светодиодов, которые представляются зрителю в виде пространственного изображения, а не в виде линейки светодиодов. Глаз человека накладывает текущее изображение на предыдущее и в результате получает слитное развернутое изображение в виде заполненного двухмерного пространства.It is known that the inertia of the human eye allows you to save the visual image of the video information received by him for "0.08 s. When the vehicle is moving, the viewer is presented with a time scan of the matrix image of the frames displayed by the lines of LEDs, which are presented to the viewer as a spatial image, and not as a line of LEDs. The human eye superimposes the current image on the previous one and as a result receives a continuous unfolded image in the form of a filled two-dimensional space.
Применение фотодиодов оптосенсора 6, расположенных на таком расстоянии друг от друга, при котором значение промежутка времени между сигналами фотодиодов уменьшено до минимума позволяет практически определить мгновенную скорость движения начала каждого окна поезда и синхронизировать через блок управления развертку во времени кадров (начало воспроизведения и длительность отображения каждого кадра) относительно каждого зрителя, в том числе при ускоренном или замедленном движении поезда.The use of photodiodes of the optosensor 6 located at such a distance from each other that the value of the time interval between the photodiode signals is reduced to a minimum allows one to practically determine the instantaneous speed of the beginning of each train window and synchronize the time-lapse scan of the frames (the start of playback and the duration of each frame) relative to each viewer, including during accelerated or slow motion of a train.
Автоматическая синхронизация развертки кадров относительно зрителя осуществляется следующим образом. В момент начала прохождения окна вагона в фотодиодах оптосенсора 6 формируются сигналы от светового потока исходящего из окна. Усиление светового потока в каждом фотодиоде обеспечивается объективом, настроенным таким образом, чтобы край окна находился в резкости, это позволяет более точно определить границы начала окна, при этом производится анализ сигнала от оптосенсора 6 на предмет случайного срабатывания. Полученные сигналы светодиодов оцифровываются, определяется временной интервал между сигналами, вычисляется скорость движения начала окна и определяется длительность отображения кадра или «paзмep кадра по гopизoнтaли», соответствующий установленной скорости. С помощью контроллера, взаимосвязанного с фотодиодами, осуществляется воспроизведение матричного изображения кадра и предъявление его зрителю в момент начала прохождения окна, при этом длительность отображения кадра автоматически синхронизируется с установленной скоростью движения начала окна. В конце отображения кадра контроллер анализирует состояние фотодиодов и определяет конец окна. При прохождении зрителем следующего автономного элемента отображения кадра, аналогично, фотодиодами и контроллером обеспечивается начало воспроизведения матричного изображения кадра и «paзмep кадра по гopизoнтaли». Аналогичная процедура отображения информации осуществляется каждым элементом видеоряда вдоль пути следования транспортного средства, при этом количество процедур отображения соответствует количеству окон в поезде. Таким образом, начало воспроизведения кадра относительно начала окна и «paзмep кадра по горизонтали* (длительность отображения, соответствующая установленной скорости) всегда будут синхронизированы со зрителем, находящимся в движении.Automatic synchronization of the frame sweep relative to the viewer is as follows. At the moment of the passage of the car window, the photodiodes of the optosensor 6 form signals from the light flux coming from the window. The amplification of the light flux in each photodiode is provided by a lens configured so that the edge of the window is in sharpness, this allows you to more accurately determine the boundaries of the beginning of the window, and the signal from the optosensor 6 is analyzed for random operation. The received signals of the LEDs are digitized, the time interval between the signals is determined, the speed of the beginning of the window is calculated, and the duration of the display of the frame or “frame size horizontally” corresponding to the set speed is determined. Using the controller, interconnected with photodiodes, a matrix image of the frame is reproduced and presented to the viewer at the moment the window starts to pass, while the duration of the frame display is automatically synchronized with the set speed of the window start. At the end of the frame display, the controller analyzes the state of the photodiodes and determines the end of the window. When the viewer passes through the next stand-alone frame display element, similarly, photodiodes and a controller ensure that the matrix image of the frame and the "horizontal size of the frame" begin to play. A similar procedure for displaying information is carried out by each element of the video sequence along the route of the vehicle, while the number of display procedures corresponds to the number of windows in the train. Thus, the start of the frame playback relative to the beginning of the window and the “horizontal frame size * (display duration corresponding to the set speed) will always be synchronized with the viewer in motion.
При движении поезда управляющим процессором 1 анализируются сигналы оптосенсора 3, и если в течение 20 секунд от оптосенсора 3 процессоруWhen the train moves by the control processor 1, the signals of the optosensor 3 are analyzed, and if for 20 seconds from the optosensor 3 the processor
1 не поступают сигналы, это означает - конец поезда.1 no signals are received, this means - the end of the train.
При завершении показа видео ролика система обеспечивает передачу управляющему процессору отчета и возобновляет описанные этапы работы.At the end of the video clip, the system provides a report to the control processor and resumes the steps described.
Ниже приведены основные параметры и характеристики варианта системы.Below are the main parameters and characteristics of the system variant.
Количество пикселей по горизонтали 320The number of horizontal pixels 320
Количество пикселей по вертикали 256Number of vertical pixels 256
Цветовая палитра модуля, млн 16,7Color palette of the module, million 16.7
Расстояние между модулями (80 км в час), мм 900The distance between the modules (80 km per hour), mm 900
Расстояние между модулями (60 км в час), мм 700The distance between the modules (60 km per hour), mm 700
Толщина стального листа корпуса модуля, мм 1,0The thickness of the steel sheet of the module housing, mm 1.0
Высота модуля, мм 960Module height, mm 960
Ширина модуля, мм 105Width of the module, mm 105
Толщина модуля, мм 52Module thickness, mm 52
Толщина стекла в окне модуля, мм 3Glass thickness in the module window, mm 3
Напряжение питания, В 220-240Supply voltage, V 220-240
Частота сети, Гц 50-60Network frequency, Hz 50-60
Максимальная мощность, потребляемая модулем, Вт 100Maximum power consumed by the module, W 100
Мощность, потребляемая системой, кВт 6-10Power consumed by the system, kW 6-10
Вес модуля, кг 4Module weight, kg 4
Степень защиты по ГОСТ 14254, IP 66Degree of protection in accordance with GOST 14254, IP 66
Количество сенсоров в модуле, шт 2The number of sensors in the module, pcs 2
Тип сенсора ФотодиодSensor Type Photodiode
Память модуля, Мбайт 1Module memory, MB 1
Количество кадров в памяти 4The number of frames in memory 4
Интерфейс передачи данных между модулями IR FIRCommunication Interface between IR FIR Modules
Скорость передачи данных, Мбит 4Data transfer rate, Mbps 4
Ветровая нагрузка, кr/кв м 60 Количество светодиодов в модуле, шт 256 Шаг светодиодов по вертикали, мм 2,5 Срок службы светодиодов, час 50000 Производитель светодиодов Аvаgо Загрузка модуля, интервал, мин 2-3 Исключение кабины машиниста авто Процессоры системы, ПЛИС Аltеrа Интерфейс связи с диспетчерской 1 RS232 Интерфейс связи с диспетчерской 2 Еthеrпеt Взаимозаменяемость модулей полная Настройка модулей при установке не требуется Демонтаж (замена) модуля, мин 15 Интерфейс для настроек RS232 Допустимое изменение напряжения питания, В 160 до 250 Электрическая прочность изоляции по ГОСТ 9219, Мом 3 Климатическое соответствие по ГОСТ 15150 УXЛ4 Стойкости к внешним мех. факторам по ГОСТ 17516.1 группа M25 Средний полный срок службы, лет не менее 10Wind load, cr / sq m 60 Number of LEDs in the module, pcs 256 Step of LEDs vertically, mm 2.5 LED service life, hours 50000 Manufacturer of Avago LEDs Module loading, interval, min 2-3 Excluding the driver’s cab auto Processors, FPGA Altera Dispatcher communication interface 1 RS232 Interface communication with the control room 2 Еtherpet Interchangeability of the modules complete Module configuration during installation is not required Dismantling (replacement) of the module, min 15 Interface for RS232 settings Permissible change in supply voltage, 160 to 250 Dielectric strength according to GOST 921 9, Mom 3 Climatic compliance in accordance with GOST 15150 UXL4 Resistance to external fur. factors according to GOST 17516.1 group M25 Average full service life, years, at least 10
Показатели надежности системы экспериментально подтверждаются на всех этапах испытаний.The reliability indicators of the system are experimentally confirmed at all stages of testing.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY
Предлагаемая автоматизированная система отображения видеоинформации с автономным элементом отображения одного кадра, выполненного с применением светодиодов, расширяет функциональные возможности, позволяет осуществлять автоматическую синхронизацию начала воспроизведения кадра относительно зрителя и длительность отображения относительно скорости движения зрителя, исключить зависимость качества динамического изображения от скорости поезда, формы вагона, формы и размеров окон, расстояний между окнами. Система позволяет сохранять в памяти несколько видео роликов, демонстрировать видеоинформацию без замены носителей. Кроме того, новая конструкция позволяет осуществлять автоматическую самодиагностика и дистанционный контроль работоспособности системы, автоматическое отключение при обнаружении неисправности, влияющей на качество воспроизведения и на безопасность движения, автоматическое восстановление системы без вмешательства оператора, при этом обеспечивается минимальное количество кабелей и разъемов, что снижает стоимость конструкции и обслуживания. Способ предъявления информации зрителям, находящимся в движении, основанный на применении упорядоченных вертикальных светодиодных рядов, которые реализуют эффект «ocтaтoчнoгo изoбpaжeния», обеспечивает точное наложение текущего кадра видео ролика на предыдущий кадр, что позволяет формировать чёткое, реалистичное и качественное динамическое изображение в двухмерном пространстве. The proposed automated system for displaying video information with an autonomous display element of one frame made using LEDs extends the functionality, allows for automatic synchronization of the start of the frame relative to the viewer and the duration of the display relative to the speed of the viewer, to exclude the dependence of the quality of the dynamic image on the speed of the train, the shape of the car, shape and size of windows, distances between windows. The system allows you to save several video clips in memory, demonstrate video information without changing media. In addition, the new design allows automatic self-diagnosis and remote performance monitoring systems, automatic shutdown when a malfunction is detected that affects playback quality and traffic safety, automatic system recovery without operator intervention, while minimizing the number of cables and connectors, which reduces the cost of design and maintenance. The method of presenting information to viewers in motion, based on the use of ordered vertical LED rows that realize the effect of the “sharp picture”, provides an accurate overlay of the current frame of the video clip on the previous frame, which allows you to create a clear, realistic and high-quality dynamic image in two-dimensional space.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Автономный элемент отображения одного кадра видеоряда, содержащего изображение отдельной последовательной фазы динамики информации, отличающийся тем, что, элемент выполнен в виде модуля формирующего матричное изображение, при этом модуль содержит датчик скорости, состоящий из двух фотодиодов, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, одну вертикальную линейку трехцветных светодиодов с блоком управления в виде контроллера с микропрограммой, обеспечивающей самодиагностику светодиодов и ячеек памяти контроллера, прием, сохранение и передачу данных о состоянии последующему модулю или управляющему компьютеру и прием команд от управляющего компьютера на воспроизведение кадра, определение скорости окна транспортного средства в момент начала прохождения по сигналам фотодиодов и последующую автоматическую синхронизацию начала воспроизведения и длительности отображения кадра относительно зрителя.1. An autonomous display element of one frame of a video sequence containing an image of a separate sequential phase of information dynamics, characterized in that the element is made as a module forming a matrix image, while the module contains a speed sensor consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other at least one vertical line of three-color LEDs with a control unit in the form of a controller with microprogram providing self-diagnosis of LEDs and memory cells to the controller, receiving, saving and transmitting status data to a subsequent module or control computer and receiving commands from the control computer to play the frame, determining the speed of the vehicle window at the start of passage through the photodiode signals and the subsequent automatic synchronization of the start of playback and the duration of the frame display relative to the viewer.
2. Автоматизированная система отображения видеоинформации, например, в тоннелях метро или железнодорожных тоннелях, включающая ряд носителей информации, размещенный вдоль пути следования транспортного средства, отличающаяся тем, что система содержит управляющий процессор, взаимосвязанный с внешней системой управления посредством беспроводного или проводного канала связи, укомплектованный датчиком скорости, состоящим из двух фотодиодов, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга и снабженный программой, обеспечивающей обработку сигнала датчика, передачу, прием и сохранение данных и команд, диагностику и контроль работоспособности системы; набор модулей для формирования динамического матричного изображения на основе эффекта «ocтaтoчнoгo изображения)), взаимосвязанных с управляющим процессором посредством встроенных приемопередающих беспроводных устройств, работающих в инфракрасном диапазоне, причем каждый модуль является прямым и обратным ретранслятором команд и/или данных для последующего модуля, при этом модуль содержит датчик скорости, состоящий из двух фотодиодов, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга, по меньшей мере, одну вертикальную линейку трехцветных светодиодов с блоком управления в виде контроллера с микропроrраммой, обеспечивающей самодиагностику светодиодов и ячеек памяти контроллера, прием, сохранение и передачу данных о состоянии последующему модулю или управляющему компьютеру и прием команд от управляющего компьютера на воспроизведение кадра, определение скорости окна транспортного средства в момент начала прохождения по сигналам фотодиодов и последующую автоматическую синхронизацию начала воспроизведения и длительности отображения кадра относительно зрителя с установленной скоростью движения конкретного окна.2. An automated system for displaying video information, for example, in subway tunnels or railway tunnels, including a number of storage media located along the vehicle path, characterized in that the system includes a control processor interconnected with an external control system via a wireless or wired communication channel, equipped a speed sensor consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other and equipped with a program that provides processing the sensor signal, transmitting, receiving and storing data and commands, diagnosing and monitoring the health of the system; a set of modules for generating a dynamic matrix image based on the “fine-grained image” effect)), interconnected with the control processor by means of built-in transceiver wireless devices operating in the infrared range, each module being a direct and reverse relay of commands and / or data for the subsequent module, while the module contains a speed sensor, consisting of two photodiodes located horizontally at a distance from each other, at least one vertical ruler tr htsvetnyh LEDs with a control unit with a controller a microprogram that provides self-diagnostics of the LEDs and memory cells of the controller, receiving, saving and transmitting status data to a subsequent module or control computer and receiving commands from the control computer to play back the frame, determining the speed of the vehicle window at the moment of passage through the signals of the photodiodes and subsequent automatic synchronization of the beginning playback and duration of the display frame relative to the viewer with a set speed of a particular window.
2. Автоматизированная система по п.1 отличающаяся тем, что фотодиоды модуля снабжены объективами для создания максимального светового потока от окон проходящих вагонов и точного определения границы начала окна.2. The automated system according to claim 1, characterized in that the photodiodes of the module are equipped with lenses to create the maximum luminous flux from the windows of passing cars and to accurately determine the boundary of the beginning of the window.
3. Автоматизированная система по п.1 отличающаяся тем, что управляющий процессор и модули размещены в специальных коробах.3. The automated system according to claim 1, characterized in that the control processor and modules are placed in special boxes.
4. Способ представления видеоинформации зрителям, находящимся в движении, включающий размещение носителей информации вдоль пути следования транспортного средства и предъявление информации зрителю в поле окна, отличающийся тем, что в качестве носителей информации используют вертикальные линейки светодиодов, снабженные контроллерами, формирующие элементы строки и ряда изображения пикселями трехцветных светодиодов, предъявление изображения каждому зрителю осуществляют с эффектом «ocтaтoчнoe изображение* посредством развертки во времени матричного изображения кадров, отображаемых носителями информации, при этом начало воспроизведения и предъявления кадра зрителю синхронизируют с началом окна, а длительность отображения кадра каждым носителем синхронизируют со скоростью движения крайней точки конкретного окна по пути следования, определяемой посредством двух фотодиодов, расположенных горизонтально на расстоянии друг от друга и взаимосвязанных с контроллерами. 4. A method of presenting video information to viewers in motion, comprising placing information carriers along a vehicle path and presenting information to a viewer in a window field, characterized in that the vertical line of LEDs equipped with controllers are used as information carriers to form line and row image elements pixels of three-color LEDs, the presentation of the image to each viewer is carried out with the effect of "optimal image * by scanning over time and a matrix image of the frames displayed by the storage media, while the beginning of the playback and presentation of the frame to the viewer is synchronized with the beginning of the window, and the duration of the display of the frame by each carrier is synchronized with the speed of the extreme point of a particular window along the path determined by two photodiodes located horizontally at a distance from each other from a friend and interconnected with controllers.
PCT/RU2009/000153 2008-04-04 2009-03-31 Computer-assisted system "metrofilm" for displaying video information. independent element for displaying one video sequence frame and a method for displaying video information to moving spectators WO2009123506A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008112978 2008-04-04
RU2008112978/09A RU2367031C1 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Automated system for displaying video "metrofilm", standalone element for displaying one video sequence frame and method for displaying video for moving viewers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009123506A1 true WO2009123506A1 (en) 2009-10-08
WO2009123506A9 WO2009123506A9 (en) 2009-12-03

Family

ID=41135778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2009/000153 WO2009123506A1 (en) 2008-04-04 2009-03-31 Computer-assisted system "metrofilm" for displaying video information. independent element for displaying one video sequence frame and a method for displaying video information to moving spectators

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2367031C1 (en)
WO (1) WO2009123506A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103578427A (en) * 2013-10-10 2014-02-12 北京金日恒升科技有限公司 Pixel interpolation technology used for high-definition image display
EP2717251A4 (en) * 2011-09-06 2015-03-11 Beijing Jinri Hengsheng Science & Technology Co Ltd In-tunnel display system
GB2525016A (en) * 2014-04-10 2015-10-14 Motionled Technology Ltd A display apparatus and method
GB2525014A (en) * 2014-04-10 2015-10-14 Motionled Technology Ltd A display system and method
CN111742620A (en) * 2018-02-26 2020-10-02 昕诺飞控股有限公司 Restart dynamic lighting effects based on effect type and/or user preference

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2706249C1 (en) * 2019-04-11 2019-11-15 Общество с ограниченной ответственностью "МАКСИОЛ" Video information display system for a moving object

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4383742A (en) * 1979-10-29 1983-05-17 Roland Brachet Method and apparatus for creating the illusion of moving images
RU2053574C1 (en) * 1992-05-21 1996-01-27 Илья Михайлович Шаферман Method for representation of visual information to spectator, which is situated in moving vehicle
RU55155U1 (en) * 2006-01-10 2006-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") INFRARED LENS WITH FULLY VARIABLE FOCUS DISTANCE
RU71465U1 (en) * 2007-04-02 2008-03-10 Владимир Владимирович Михайловский SYSTEM FOR DEMONSTRATION OF IMAGES IN THE TRANSPORT HIGHWAY

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4383742A (en) * 1979-10-29 1983-05-17 Roland Brachet Method and apparatus for creating the illusion of moving images
RU2053574C1 (en) * 1992-05-21 1996-01-27 Илья Михайлович Шаферман Method for representation of visual information to spectator, which is situated in moving vehicle
RU55155U1 (en) * 2006-01-10 2006-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ФГУП "НПО "ГИПО") INFRARED LENS WITH FULLY VARIABLE FOCUS DISTANCE
RU71465U1 (en) * 2007-04-02 2008-03-10 Владимир Владимирович Михайловский SYSTEM FOR DEMONSTRATION OF IMAGES IN THE TRANSPORT HIGHWAY

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2717251A4 (en) * 2011-09-06 2015-03-11 Beijing Jinri Hengsheng Science & Technology Co Ltd In-tunnel display system
CN103578427A (en) * 2013-10-10 2014-02-12 北京金日恒升科技有限公司 Pixel interpolation technology used for high-definition image display
WO2015051625A1 (en) * 2013-10-10 2015-04-16 北京金日恒升科技有限公司 Pixel interpolation method for display of high-definition image
GB2525016A (en) * 2014-04-10 2015-10-14 Motionled Technology Ltd A display apparatus and method
GB2525014A (en) * 2014-04-10 2015-10-14 Motionled Technology Ltd A display system and method
CN111742620A (en) * 2018-02-26 2020-10-02 昕诺飞控股有限公司 Restart dynamic lighting effects based on effect type and/or user preference

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009123506A9 (en) 2009-12-03
RU2367031C1 (en) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2367031C1 (en) Automated system for displaying video "metrofilm", standalone element for displaying one video sequence frame and method for displaying video for moving viewers
US8766876B2 (en) Projector for advertising images
WO2012142774A1 (en) Tunnel synchronous video display system
CA2263661A1 (en) Apparatus and method for presenting apparent motion visual displays
RU2585723C2 (en) System for synchronising video display in tunnels
CA2885777C (en) Control of flicker in display images using light emitting element arrays as viewed by a viewer in motion
JP2010015105A (en) Passenger guidance device
CN100589158C (en) Outdoor large screen display device
KR102201196B1 (en) Media platform for multi-projection based virtual reality train
US7251011B2 (en) Subway movie/entertainment medium
WO2002005251A1 (en) Subway movie/entertainment medium
JP2012129908A (en) Monitor system
CN202085229U (en) Synchronous video display system for tunnels
EP3088274B1 (en) Video detail image of the track geometry
CN2805007Y (en) Projection displaying means for subway tunnel moving advertisement
GB2525016A (en) A display apparatus and method
CN211742538U (en) Rotary LED stereo display device
US6466182B1 (en) Video image displaying apparatus and video image displaying method
KR100904499B1 (en) Multi image display device, panoramic image display device and multi image display method using the same
KR20000047939A (en) Video display apparatus and video display method
US20220165187A1 (en) Video information display system for a moving object
CN103544909A (en) Image frame control technology used for tunnel movement image display
US20040046708A1 (en) System and method for presenting still images or motion sequences to passengers onboard a train moving in a tunnel
CN201936575U (en) Self-adapting frequency conversion animation device in subway tunnel
KR101895495B1 (en) Masking system of screen using luminance and color adjustment

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09729117

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 28.03.2011)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09729117

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1