CN1169101C - 从运动的交通工具上观看的移动画面系统 - Google Patents

Abstract

一个用于为交通工具中的乘客把大量的固定图像显示为一幅动态画面的系统。交通工具以一个已知的速度移动，交通工具与图像的距离也是已知的。系统包括一个用于每个图像的频闪灯光的照明系统。为了保持大致恒定的可视速率以及图像的感觉尺寸，平行置于交通工具通道的墙的图像在数量、尺寸以及间距上适合于以已知速度和已知的图像到交通工具一侧或两侧的距离进行穿行的交通工具。系统包括固定机构，用于将每个图像垂直定位，无论墙的造形如何，能以与火车恒定的距离固定。由交通工具内部的光线造成的眩耀通过选择合适的频闪光照明强度而被减小或消除。

Description

从运动的交通工具上观看的移动画面系统

发明领域

本发明涉及一种装置，其用于在交通工具，如火车，沿通道与图像比邻穿行时，为坐在车中的乘客把大量的固定图像显示为一幅动态画面。

背景技术

为从沿着固定路径穿行的交通工具观看而提供的一种动态画面系统是熟知的。公知的一种系统的形式包括大量静态图像，沿着固定通道一侧固定图像的图像固定件，以及用于照明每个图像的照明系统。这类系统可行的用途包括商业广告、娱乐以及信息提供。同时也提出了各种照明方法、触发机构以及显示器固定件。

在美国专利US4383742和US4179198中公开的系统使用了电磁触发装置来传感移动车辆的速度，并且根据车辆的速度和图像的尺寸，使图像的间歇性照明与之同步。这样，移动画面的速度随火车的速度变化。因而，所需的同步机构是十分复杂和因此是昂贵的。在第二个专利中，光闪烁发射装置以固定的间隔安装在车辆上，这就需要对车辆进行改装，因此变得昂贵，是不希望的。

美国专利US5108171在一个实施例中公开了一种触发装置，对交通工具的每个窗户的光信号作出响应。在另一个实施例中，反射器安装在每个窗户上，用来反射固定光源的光。这种系统需要对车辆的改装，以及定期的维护。这也是昂贵的，不理想的。

美国专利US6016183公开了一种用于显示图像的独立设置的屏幕和频闪液晶投影仪的使用。图像信号从图像源如数字视频播放器中送到液晶投影仪中。这种组合也是昂贵的。

美国专利US3951529对每个图像使用了背后频闪的背后照明，用于照明图像，但对图像尺寸和位置缺乏提供指导。这使得在交通工具中的观察者存在一种不理想的可能性，其通过最靠近的交通工具窗户只看到部分图像。

上述引用的所有专利在此处一并作为参考。

所有这些专利发明都存在一个问题，即丧失照明同步性的可能。在这种情况下，观察者将看到闪烁的黑色图像，这减损了移动画面的美感。另一个问题是，如果交通工具和墙之间的距离变化时，它不能够考虑到图像可视尺寸的变化。因此，对于穿行在安装这种系统的不同区域的交通工具中的旅客，对应于相关通道不同的截面宽度所看到的图像尺寸存在巨大的差异。

发明内容

本发明提供了一种上述类型的显示装置，其特征在于：每幅图像具有一个宽度Wp和相邻图像之间的间距Wi，以及Wp和Wi的大小与交通工具的速度关系为

                (Wp+Wi)≤V/R，

其中，R为可视速率(viewing rate)，其大于或等于24帧/秒；以及照明系统包括一个响应于交通工具靠近的单个探测器，以大于24Hz的固定频率同时照明所有的图像。

当画面被迅速地看到以及被频闪照明时，在连续内容上具有很小差别的图像给观众一个移动画面的幻觉。这种装置优于现有技术的优点包括其适中的价格、组成元件结构相对地简单、安装和维护相对地容易，以及为交通工具中的乘客提供了改进的视感。

与交通工具的速度无关，利用这种系统，至少每秒有24张图像经过移动交通工具中一个固定的乘客。照明的频率和车辆的速度以及窗口的位置并不同步。频率为本地馈路电流的频率，通常50或60Hz。

在实施例中，交通工具到附近安装有图像墙壁的距离沿着通道有所变化，或者由于改变图像相对墙的位置，或者改变图像的大小，图像的宽和高与车辆到图像的间距的比例保持恒定。这使图像可视尺寸非常恒定。

附图说明

本发明的实施例将参照附图作出说明：

图1是根据本发明的系统安装透视图；

图2是面板固定装置透视图；

图3是安装面板部分的前视略图；

图4是显示补偿交通工具与图像间距变化的系统的侧视略图；

图5是照明系统的示意图。

具体实施方式

参照附图，图1显示了本发明的一个实施例，地铁火车10沿着由轨道12限定的通道穿行。沿着交通工具通道的一侧，置有图像面板14，每一面板都显示一幅图像。在这个优选实施例中，图像覆盖了图像面板的全部。典型的，实心墙壁16在通道的两侧排成一行，但是，这不是本发明的专有功能所要求的。每一个图像面板14通过面板固定件18安装在墙壁16上。每一个图像面板14通过闪光灯20直接照亮面板前部的图像。所有的这些闪光灯都将通过一个共同的控制器22操作。

如图5所示，控制器22包括一个红外线(IR)运动探测器24，用于探测火车10的靠近。对于火车的探测，IR探测器启动一个计时器26，其后启动闪光电源28。这个电源与一个AC馈路电源30相连，并且产生馈路频率50或60Hz的输出波，馈路频率将随当地电网而定，这样，减少了控制器的复杂性，取消了图像照明和火车速度或窗口位置的同步。在一个事先设置的时间后，计时器26算出此时间，并且关掉电源。运作的时间选定为使得地铁火车足以通过。

公知地，微小差别的图像在或超过每秒24帧的频率向观察者闪烁时，所感觉到的是一种平滑运动。人类的记忆使闪烁中间的空白区被填满了，从而能够产生连续移动的幻觉。因而，一系列静态图像是必需的。例如，在电视中，斜的黑条以每秒1/8到1/30的速率被显示；以及影片的胶片帧由细的黑色边缘分隔着。

如果频率降到了每秒24帧的门限以下，连续运动的心理感觉就达不到了；代之以，任何的移动看起来是“跳动的”和图像闪烁。

参照附图的图3和4，每一个面板的宽度为Wp，高度为Hp。每相邻的面板的间隔为Wi。图像与火车一边的距离为D。地下交通工具(任何一般的普通交通运输的工具)在巡行期间其速度一般天天保持一致。这目的是为了能够细致的安排班次以及出于安全的考虑。因此，可以假设地铁火车的速度是相对恒定、一致以及在系统被安装的区域是已知的。假设门限图象可视速率是每秒约24帧，这给出了每个图像面板宽度Wp加上图像之间的间距Wi的一个上限。它们之间的关系是交通工具的最小速度V为面板宽度加间距再与连续运动门限(约24)的乘积：

            V≥(Wp+Wi)R，

其中R为图像的可视速率，R≥24。

为了维持最大可能的图像尺寸，可视速率应该尽可能保持接近24。

如果交通工具的速度增加，如果坐在交通工具里面的观察者的可视速率保持在每秒24帧，面板尺寸加间距必须按比例地增加。出于美学的考虑，每个图像面板尺寸的增加就要伴随着图像面板间距的降低。另一方面，交通工具速度的降低要求图像面板尺寸加上其间隔距离降低。实际上，出于美学原因，图像面板尺寸降低了而间距又增加了。研究显示，图像面板间的距离最大为5个厘米(2英寸)。这个上限消除了同步丧失的可能性的作用在其它创造同样效果的设计中也是普遍运用的。一般地，交通工具的巡行速度不可能有较大的变化，并且面板的尺寸和间距方面的变化也倾向于最小化。

移动画面装置的理想特征就是给观察者保持一个恒定图像尺寸的感觉。如图4所示，在交通工具中的观察者看到图像的尺寸和观察者(实际上是交通工具的窗口)与图像面板的垂直距离呈反比。如果此距离增加，为了保持恒定的感觉尺寸，图像面板所载的图像的绝对尺寸必须按比例增加。图像宽Wp和高Hp与火车到墙的距离的比例保持恒定。为了保持可视速率，面板尺寸的增加或减小通过减小或增加间距来补偿。

因此，图像面板的尺寸和位置作为交通工具穿行的速度以及图像面板与火车的距离的函数来说明。例如，如果交通工具的速度约为每小时80公里(每小时50英里)，这相当于每秒钟约22.22米(每秒73.35英尺)，为了提供每秒约24帧的可视速率，每个图像面板的宽度加间距大约为1米(3英尺)。典型地，图像间距的大小选择为面板加间距尺寸的1/12，8.3厘米(3英寸)。如果从火车到图像面板的距离增加5％，那么，图像面板尺寸相应地增加到96.2厘米(2英尺10.7英寸)，并且间距应该被设置为约3.8厘米(1.3英寸)。

如图2特别显示，为了避免图像面板14由于交通工具通过形成空气流动而移动，图像面板14由硬质材料组成。图像固定件18使图像面板14贴在交通工具通道的墙16上。面板支持物34包括一个U字形架36，其具有垂直臂38和底板40，作为接收图像面板的两侧和底边的通道。每一个臂38通过固定在臂上的和角型支架42上的槽46中的固定器44与该两个支架42相连。沿槽紧固固定器来固定臂的位置。角形支架有装在墙上的法兰48，使槽形成于其上的法兰50从墙向前突出。这样，和支撑墙的造形无关，图像面板每一个可以一般以与火车一致的距离垂直放置。当然，由于一般条件或墙上严重的缺陷，会存在一些细小的差别。

闪光灯20提供了每个图像面板的照明，闪光灯固定在墙上并且正好在图像固定件18上方。利用旋转灯头和“挡光板”遮挡，使每一灯的光方向都是可以校正的。为了减少或实际消除交通工具窗口内部的其它光源闪耀的影响，闪光照明的强度应该为：观察者经过图像面板区域时感觉到由外部闪光光源处得到75％的照明，其余得自交通工具内部光源。另一个选择就是当交通工具进入图像面板的邻近区域时，减小交通工具的内部灯光。

优选地，每一组灯通过联锁的插座与下一组灯相连。这产生了模块化而容易维护和扩充。

上述涉及了优选实施例的内容只是个例子，在装置方面许多可能的变化对于业内人士是明显的，这些变化无论是否采用上述表达，都应该包括在所述发明及权利要求的范围之内。

作为一个实例，前述所使的交通工具是穿行在地下地铁通道的地铁火车。然而，本发明也适用于地面铁路系统、单轨铁路、电梯以及任何可以从移动位置观看图像，并且主要的灯光条件比较合适或可适当调整的交通工具。

前面已经描述了从火车一侧的窗户观看移动画面的情况。应该明白在合适条件存在的两侧都可以提供图像。在两侧提供图像的，相对的两侧的图像并不需要为相同的移动画面。

Claims (11)

1.一种从运动的交通工具上观看的移动画面系统，该交通工具沿固定通道以实质恒定速度V穿行，系统包括：

多个静态图像；

沿固定通道一侧用以固定图像的图像固定件；以及

用于间歇照明图像的照明系统，

其特征在于：

每幅图像具有一个宽度Wp和相邻图像之间的间距Wi，以及Wp和Wi的大小与交通工具的速度关系为

       (Wp+Wi)≤V/R，

其中，R为图像可视速率，其大于或等于24帧/秒；以及

照明系统包括一个响应于交通工具靠近的单个探测器，并以大于24Hz的固定频率同时照明所有的图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：间距Wi小于或等于5厘米。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：间距Wi为面板宽度Wp加间距Wi的1/12。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：间距Wi为面板宽度Wp加间距Wi的1/12。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：探测器包括一个运动传感器，用于探测移动的交通工具的靠近。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：探测器是一个红外线运动探测器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：包括与探测器相连的计时器，用于在一个预定期间内维持照明系统的运行。

8.根据权利要求1的系统，其特征在于：图像固定件以距墙一个间距在墙上固定面板，并且每个图像固定件包括一个校正工具，其用于选择墙与各个面板的距离。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的系统，其特征在于：系统通过具有f频率的AC电源来运行，并且，照明系统耦合于AC电源以f频率照明图像。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的系统，其特征在于：每个图像与交通工具的间距为D，并且Wp∶D之比对于每个图像都是实质恒定的。

11.根据权利要求10的系统，其特征在于：每个图像具有一个图像高度Hp，图像与交通工具的间距为D，并且Hp∶D之比对于每个图像都是实质恒定的。

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