DE2264652C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Einschaltfrequenz von Lichtquellen zur Erzeugung eines bewegten Bildeindruckes bei einem bewegten Betrachter - Google Patents

Description

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Die Erfindimg bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des in den Verfahrensanspriichen angegebenen Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs I (US-PS 22 99 731) wird die Bewegung des Transportmittels genau in der Frequenz erfaßt, in der auch die Lichtquellen eingeschaltet werden sollen. Die bei der Bewegung des Transportmittels erfaßten Signale der Signalfolge werden also im wesentlichen lediglich verstäkt und dienen dann als Steuersignale für

die Einschaltung der Lichtquellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Verfahren bzw. die entsprechende bekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß die Zugbewegung mit beliebiger Signalfrequenz erfaßt werden

kann. ,.

Die zur Lösung dieser Aufgabe dienenden Merkmale sind im kennzeichnenden Teil des Anspruch«, 1 angegeben Eine zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens geeignete und bevorzugte Vorrichtung ergibt sich aus dem Anspruch 3.

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Normalerweise wird die Bewegung des Transportmittels durch einen oder mehrere längs der Bewegungsbahn des Transportmittels stationär angeordnete Fühler erfaßt, die das Vorbeiziehen bestimmter Stellen des Transportmittels als Signal aufnehmen. Bei der US-PS 22 99 731 sind die Fühler als Phoiozollen ausgebildet, die von ebenfalls stationären Stem.-: lampen bestrahlt werden, wobei der Lichtstrahl der Steuerlampen durch als Schirme ausgebildete Elemente rhjihmisch unterbrochen wird, die im Abstand der Lichtquellen am Transportmittel angeordnet sind. Durch die Erfindung ist nun die Möglichkeit geschaffen, die mit dem I iihler zusammenwirkenden Elemente in beliebigem, gegenseitigem Abstand anzuordnen, vorzugsweise weniger Elemente als Lichtquellen vorzusehen. Im Extremfall kann man. wenn mehrere Fühler längs der Bewegungsbahn des Transportmittels angeordnet sind, mit nur einem, mit den Fühlern zusammenwirkenden Element auskommen. Das ist insbesondere bei Untergrundbahnen von großem Vorteil, da weniger bauliche Veränderungen an den Wagen vorgenommen werden müssen.

Die Bestrahlung von Photozellen mit Steuerlampen und Beeinflussung dieses Lichtstrahls durch geeignete Elemente ist nur eine von zahlreichen Möglichkeiten zur Erfassung der Bewegung des Transportmittels aK Signalfolge. Es ist ferner möglich, einen oder mehrere Fühler am Transportmitte! anzuordnen und die Beeinflussung der Fühler durch stationär längs der Bewegungsbahn des Transportmittels angeordnete Elemente vorzunehmen.

Besonders augenfällig wird der durch die Erfindung erreichte Fortschritt, die den bzw. c'ie Fühler beeinflussenden Elemente in beliebigem Abstand an dem Transportmittel anordnen zu können, wenn diese Elemente nicht auf dem Dach des Transportmittels angeordnet sind, was sich bei Untergrundbahnen aus Raumgründen nur mit Schwierigkeiten verwirklichen läßt. Wenn man stan dessen Spiegel an der Seilenwand des Transportmittels vorsieht, wäre es, beispielsweise wegen dort befindlicher Türen, nur schwer möglich, die Elemente in dem erforderlichen, verhältnismäßig kleinen AbMand der Lichtquellen anzuordnen.

Es versteht sich, daß sowohl bei dem Verfahren gemäß der US-PS 22 99 731 als auch beim erfindungsgemaßen Verfahren das Transportmittel eine gewisse Mindestgeschwindigkeit erreichen muß, um tatsächlich bei dem Betrachter einen bewegten Bildeindruck zu ermöglichen. Als untere Grenze ist dabei eine Geschwindigkeit des Transportmittels anzusehen, bei dem dem Betrachter etwa zwölf Bilder pro Sekunde sichtbar gemacht werden. Bei allen Verfahren, bei denen ein bewegter Bildeindruck dadurch erzeugt wird, daß ein Betrachter an einer Reihe stationärer Bilddarstellungen vorbcibewegt wird, werden infolge der Bewegung des

Betrachters die einzelnen Bilder nicht genau in der Ge stall wahrgenommen, in der sie dargestellt sind. Das führt beispielsweise dazu, daß die Darstellung eines Punktes als relativ kurzer waagerechter Strich erscheint, dessen Länge von der Zeit abhängt, die er wanrend der Vorbeibewegung des Betrachters sichtbar ist. In Weiterbildung der Erfindu ;g kann man die Bilddarsteilung in Anpassung an die Verzerrung bei der Übertragung auf den bewegten Betrachter korrigieren, beispielsweise Flachen mit vertikaler Erstreckung schmaler abbilden als es dem angestrebten Bildeindruck entspricht, wodurch der beschriebene Ver/errungseffekt in Bewegungsrichtung des Betrachters rückgängig gemacht wird.

Vorteilhi-fterweise werden die Bildüarstellungen auswechseibar angeordnet, um das »Programm« für den Betrachter problemlos wechseln zu können.

Km Bildeindruck für den Betrachter entsteht aus dem Kontrast /wischen stärker und wer.Iger stark reflektierenden flachen der Bifddarsie/Jimgen. Da jede ßikfdar- zo Stellung jeweils nur relativ kurze Zeit sichtbar ist. werden ΊΙ.- Steigerung de., Kontrastes bei den Bilddarstellungen !'.-htschluckende und reflektierende Flächen U)IL¹CSeIiCn. Die reflektierenden Flächen sind vorzugsweise mit fluoreszierender Farbe oder mit reflektierendem Material, vorzusehen mit Rcflektorkrisiailcn oder mit eingebetteten Glasteilchen. versehen.

Wenn die Einschaltfrequen/ der Lichtquellen exakt mit eier Geschwindigkeit des Transportmittels synchro nisiert ist. erscheint jede Bilddarsiellung der Reihe für den Betrachter an der gleichen Stelle. Wenn mit veränderlicher Geschwindigkeit des Transportmittels gerechnet werden muß. wird die Bewegung des Transportmittels vorzugsweise an mehreren Steilen längs der Bcwegungsbahn erfaßt Die Erfindung wird vor-/ugsw eise bei in einer dunklen Umgebung, beispielsweise in einem Tunnel, bewegten Transportmitteln angewandt. Dabei handelt es sich vorzugsweise um schienengebundene Transportmittel, beispielsweise Eisenbahnen. S-Bahnen oder U-Bahnen, wobei ledoch eine große Anzahl ähnlicher Verkehrsmittel insbesondere für den innerstädtischen Nahverkehr in der Entwicklung sind. Aber auch eine Anwendung an Kraftfahrzeugstraßen, insbesondere in Krafilahi/eugtiinnels, liegi im Bereich der Erfindung, da insbesondere Ver kehrsinlormationen in Form bewegter Bilder die AuF-merksamkeii der Kraftfahrer stärker auf sich lenken Als Inhalt der Bilddarstellungcn kommen insbesondere künstlerische, dekorative oder auch werbemäßige Gestaltungen in Präge.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Darstellungen an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Querschnitt durch einen U-Bahn-Tun ncl mit einer durch eine Lichtquelle belcuchlbaren Bilddarstellung und einer Lichtschrankcnanordnung zur Erfassung der Bewegung der Untergrundbahn,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Uniergrundbahnabtcil mit Blick auf an der Tunnelwand befestigte liilddarstellungcn und

F i g. Ϊ ein Blockschaltbild eines Steuergerätes gemäß der Erfindung.

Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Reihe von Bildträgern 2. die jeweils eine Bilddarstellung IO beinhalten, an der Wand 20 eines U-Bahn-Schachtcs angebracht. Für jede Bilddarstcllung 10 ist eine starke Lichtquelle in Form einer Blitzlampe 22 vorgesehen, die in geeigneten Zeit-

abstanden lür eine sehr kurze Zeit eingeschaltet wird. Eine obere Grenze für die Einschaltdauer gibt dabei die zuzulassende Gleitlänge, d. h. die Bewegungsstrecke der U-Bahn längs der Bilddarstellung 10, die man bei eingeschalteter Blitzlampe 22 zuläßt.

Wenn man davon ausgeht, daß die Bilddarstellung 10 etwas kleiner als ein Abteilfenster sein, im Extremfall so groß wie dieses sein soll, so folgt aus einer einfachen Überschlagsrechnung, daß bei einer Geschwindigkeit der U-Bahn von gut 50 km/h etwa 15 bi.·. 20 Bilder pro Sekunde vom Betrachter gesehen werden. Diese Zahi ist annähernd genau so hoch wie die Bildfrequenz von 24 Bildern pro Sekunde bei der Filmprojeklion: es ergibt sich also eine Praktisch ruckfreie Zusammenfügung der Einzelbilder 10 zu einem bewegten Bildeindruck. Ein typischer Wert für die Dichte der Bilddarstellungen 10 sind 18 Bildträger 2 auf einer Strecke von 15 m.

Damit ein Betrachter im Inneren eines U-Bahn-Wagens 40 beim Blick aus dem Abteilfenster 24 die Bilddarstellung 10 stets an derselben Stelle stehen sieht, wird die Emschalifrcqucnz der jeweiligen, den einzelnen Bilddarsiellungen 10 zugeordneten Blitzlampen 22 mit der Zuggeschwindigkeit synchronisiert. Zu diesem Zweck ist an einer Stelle eines Tunnels eine l.ichtschiankenanordniing vorgesehen, die im wesentlichen aus einer an der Tunnelwand 20 angebrachten Steuerlampe und einer an der Tunnelwand 20 angebrachten Photo/eile K> besieht. Längs des U-Bahn-Zuges sind nun an der Außenseite der Wagen mehrere Spiegel 28 angebracht, die das Eich! der Steuerlampe 2fi auf die Photozelle 30 reflektieren. Auf diese Weise läßt sich die Einschaltfrequen/ der Blitzlampen 22 durch die Zuggeschwindigkeit steuern. Bei dieser Ausführungsform wird allerdings vom Betrachter nur eine Reihe von Bilddarsiellungen 10 gesehen, die nicht langer als der Zug ist.

Eine weitere Möglichkeit der Synchronisation der Zuggeschwindigkeit mit der Einschaltfrequenz der Blitzlampen 22 besteht darin, längs der Reihe der Bilddarstellungen 10 mehrere Lichtschrankenanordnungen und im Extremfall nur einen am Zug angebrachten Spiegel 28 vorzusehen. Die Geschwindigkeit der U-Bahn wird nun aus der Zeitdifferenz /wischen den l.ichtimpulsen, die auf zwei aufeinanderfolgende Photo/eilen 30 fallen, erfaßl. Es lassen sich aber auch bei dieser Ausführung mehrere längs der Außenwand des Zuges verleihe Spiegel 28 verwenden.

In F i g. 3 isl an Hand des Blockschaltbilds dargestellt, w ic die Einschaltfrequenz der Blitzlampe 22 beispielsweise mit der Geschwindigkeit eines U-Bahnwagens synchronisiert werden kann. Die in einem Refercnzoszillator 50 erzeugte konstante Frequenz wird in einem Phasenvergleich (Diskriminator) 52 mit der Frequenz von Impulsen verglichen, die in der Phoiozcllc 30 aus von der Steuerlampe 26 ausgcsundicn Lichtimpiilscn erzeugt werden.

Die Sleuerlampe 26 ist über Anschlußklemmen 54 an eine geeignete Stromversorgung angeschlossen. Der Diskriminator gibt eine Regelspannung ab, die in einem Regelverstärker 56 verstärkt und einem bistabilen Multivibrator 58 zugeführt wird. Die Frequenz des bistabilen Multivibrators wird durch die verstärkte Regelspannung beeinflußt, d. h. im Normalfall geändert. Das Ausgangssignal des Multivibrators steuert einen Zündspannungsverstärker 60. der mit seinem Ausgangssignal jeweils die Blitzlampe 22 zündet. Die Blitzlampe 22 ist außerdem an eino ixppiimptp RrpnncrMnnnn.rt»r

Zeugung 62 ungeselilosscn.

Das diiigestcllte Blockschaltbild bezieht sich auf eine Anordnung mit einer Steucrlampc 26 und einer l'hotozelle 30. wobei längs der U-Bahn mehrere Spiegel 28 angeordnet sind. Selbstverständlich kann auch eine Ausführung mit mehreren Stcucrlampcn 26 und mehreren Photo/eilen 30 und beispielsweise nur einem Spiegel 28 verwendet werden. In diesem l'all müssen alle Pholozcllen 30 mit dem Phasenvergleich 52 verbunden werden.

Ks sei besonders darauf hingewiesen, daß die Krfindung keineswegs auf die bildliche Darstellung von Buchstaben beschrankt ist, auch wenn in I i g. 2 der Kinfachheil halber durchgehend der Buchstabe // verwendet wurde, sondern daß jede Art geometrischer oder figürlicher Bildaufteilung gewählt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zum Erzeugen eines zeitlich andauernden, insbesondere bewegten Bildeindrucks, bei dem ein Betrachter mittels eines Transportmittels an einer Reihe stationärer Bilddarstellungen vorbeibewegt wird, wobei die Bewegung des Transportmittels über eine Signaifoige erfaßt wird und hierdurch die Frequenz der kurzzeitigen Einschallung von Lichtquellen, welche jeweils die einzelnen Bilddarstellungen beleuchten, gesteuert wird, d a durch gekennzeichnet, daß die Einschaltfrequenz der Lichtquellen von einem elektronischen Steuergerät gesteuert wird, welches aus der Signalfolge die Einschaltfrequenz bildet.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß die einzelnen Signale der Signalfolge an verschiedenen, längs der Bildreihe verteilten Orlen erfaßt werden.

   5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bei der für die Reihe der stationären Bilddarstellungen mindestens eine die Bewegung des Transportmittels erfassende Lichtschranke vorgesehen ist. welche eine Steucrlampc. eitie von der Lichtstrahlung der Steuerlampe bestrahlte Photo/die und ein die Lichtstrahlung beeinflussendes Element aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element als Spiegel (28) ausgebildet ist. der die Lichtstrahlung auf die Photozelle (30) rellckticrt,

   4. Vorrichtung nach Anspruch J, bei der die .Steuerlampe und die Pholo/elk' stationär angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (28) an dem Transportmittel (40) angebracht ist.

   '5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Transportmittels (40) oder der Bildreihe (10) mehrere Spiegol (28) vorgesehen sind.

   b. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel (28) in konstantem Abstand zueinander angeordnet sind.

   7. Vorrichtung nach Anspruch j oder 4 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit mehreren.Lichtschranken, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Spiegel (28) vorgesehen ist.

   ti. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät einen eine konstante Frequenz erzeugenden Rcfercnzoszilluior (50) und einen Diskriminator (52) aufweist. der die Frequenz des Referenzoszillaiors mit der Signalfolgc vergleicht und eine die Einschaltfrequenz steuernde Regelspannung abgibt.