EA010552B1 - Система демонстрации изображений - Google Patents

Abstract

Согласно данному изобретению предлагается система демонстрации изображений такого типа, которую можно использовать для представления "видеоизображений" пассажирам транспортного средства, такого как электричка метро, путем последовательного кратковременного подсвечивания отдельных изображений, предусмотренных на демонстрационных щитах в туннеле и т.п., чтобы пассажиры транспортного средства наблюдали "киноизображение". Согласно одному аспекту изобретения предусматривается устройство управления для системы демонстрации изображений, включающей серию изображений, расположенных вдоль маршрута транспортного средства, и осветительное устройство для кратковременного подсвечивания отдельных изображений, а также датчик, выполненный с возможностью вырабатывания выходных сигналов периодических измерений скорости проезжающего транспортного средства. Это средство управления выполнено с возможностью управления подсветкой для последовательного подсвечивания отдельных изображений при проезде мимо них транспортного средства в моменты подсвечивания, определенные исходя из положения транспортного средства. Устройство управления имеет средство обработки данных, включающее в себя первую систему, выполненную с возможностью обработки периодических замеров скорости для получения мгновенной оценки положения транспортного средства вдоль маршрута транспортного средства, и вторую систему, выполненную с возможностью выведения моментов подсвечивания из мгновенной оценки положения транспортного средства. Первая система предпочтительно выполнена с возможностью получения решений уравнения движения

Description

Настоящее изобретение относится к способу демонстрации изображений и устройству для его осуществления. В частности, настоящее изобретение относится к цифровой демонстрационной системе и способу демонстрации изображений пассажирам транспортного средства, такого как поезд и т.п.

Широко применяется демонстрация видеоизображений пассажирам транспортного средства, такого как электричка метро и т.п., при котором изображения отображаются на демонстрационных щитах, установленных через определенные интервалы вдоль стены туннеля и т.п., и каждый демонстрационный щит последовательно подсвечивают таким образом, чтобы пассажир транспортного средства, смотрящий в окно транспортного средства, видел каждый демонстрационный щит, подсвечиваемый для демонстрации изображения синхронно со скоростью, с которой транспортное средство и, следовательно, пассажир, проезжает мимо каждого демонстрационного щита. Таким образом, у смотрящего в окно транспортного средства пассажира возникает зрительное ощущение просмотра кинофильма.

Один из недостатков известных решений состоит в сложности определения моментов подсвечивания отдельных изображений, достаточно точных для того, чтобы положения изображений относительно транспортного средства были устойчивы. На практике, чтобы не наблюдалось воспринимаемых глазом смещений и дрожания изображения, точность синхронизации сигналов подсвечивания должна быть в пределах 50 мкс или менее. Смещение происходит, когда киноизображение, которое видит пассажир, перемещается из первоначального положения, тогда как дрожание воспринимается как произвольное смещение вперед-назад последовательных изображений. Чтобы избежать дрожания, последовательные кадры каждого изображения должны находиться в пределах 1 мм или менее друг от друга. Такая точность позиционирования изображений относительно транспортного средства соответствует точности синхронизации в 50 мкс или менее для импульсов подсвечивания отдельных изображений при скорости транспортного средства 20 м/с.

В ряде предложенных ранее решений, например, в системе, описанной в документе XVО 00/55835, изображения последовательно освещают в моменты подсвечивания, определяемые на основе результатов периодических измерений скорости транспортного средства и пропорциональные мгновенной скорости транспортного средства и расстоянию между изображениями. Точность такой системы зависит от частоты периодических измерений скорости транспортного средства, используемых для обновления моментов подсвечивания. Если моменты подсвечивания в такой системе определены на основе ошибочной скорости, или измеренная скорость не обновляется так часто, как это необходимо, используемые моменты подсвечивания могут обуславливать смещение и дрожание подсвечиваемого изображения.

Существует необходимость в реальном времени формировать сигналы, определяющие моменты подсвечивания, для всех изображений в последовательности изображений, для всех положений окон, в которых представляется данная последовательность изображений.

Кроме того, существует необходимость в реальном времени формировать сигналы, определяющие моменты подсвечивания по известному исходному положению транспортного средства на его маршруте, положению отдельных изображений, подлежащих демонстрации, а также относительному положению окон транспортного средства, в которых будет демонстрироваться данная последовательность изображений.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается система демонстрации изображений, включающая в себя:

демонстрационное средство для демонстрации последовательности изображений вдоль маршрута транспортного средства;

осветительное средство для кратковременного подсвечивания отдельных изображений;

по меньшей мере один датчик, осуществляющий периодические измерения скорости проезжающего мимо него транспортного средства; и средство управления, выполненное с возможностью управления осветительным средством для последовательного подсвечивания изображений по мере проезда мимо них транспортного средства в моменты подсвечивания, определенные исходя из положения транспортного средства на упомянутом маршруте;

причем упомянутое средство управления имеет средство обработки, включающее в себя первую систему, выполненную с возможностью обработки результатов периодических измерений скорости для получения мгновенной оценки положения транспортного средства на упомянутом маршруте, и вторую систему, выполненную с возможностью определения на основе упомянутой мгновенной оценки положения транспортного средства моментов подсвечивания.

Данный аспект изобретения позволяет периодически оценивать мгновенное положение транспортного средства в реальном времени по обновляемым результатам измерений скорости транспортного средства с частотой, которая выше частоты периодических измерений скорости транспортного средства. Например, расчетное положение транспортного средства на его маршруте может уточняться каждые 16 мкс, т.е. с частотой 62,5 кГц, тогда как скорость транспортного средства может измеряться 10 раз в с, т.е. с частотой 10 Гц. Данный аспект изобретения основан на том, что точные моменты подсвечивания могут быть получены в реальном времени путем точной оценки положения транспортного средства относительно известного исходного положения, или первоначального положения обнаружения, с помощью

- 1 010552 обновляемых результатов измерений скорости транспортного средства. Это может быть легко достигнуто в вариантах исполнения, в которых упомянутая первая система выполнена с возможностью получения полиномиальных решений первого, второго, третьего или более высокого порядка уравнения движения 8=ί(ΐ). Это позволяет легко определять точное мгновенное положение транспортного средства, используя не только обновляемые результаты измерений скорости, но и обновляемые результаты измерения ускорения, а также в соответствующих случаях члены более высокого порядка.

Предпочтительно первая система включает в себя множество каскадно включенных регистров, в котором первый регистр выполнен с возможностью загрузки мгновенными значениями, производными от упомянутых результатов периодических измерений скорости, а второй регистр выполнен с возможностью загрузки значениями, представляющими мгновенное положение транспортного средства. Предпочтительно первый и второй регистры могут быть загружены и считаны средством, таким как микропроцессор, и эти регистры могут иметь произвольную разрядность, причем изначально первый и второй регистры загружаются значениями, представляющими начальную скорость и исходное положение транспортного средства. Первый регистр может быть впоследствии загружен обновленными значениями, представляющими скорость транспортного средства, определенную датчиком. Второй регистр все время загружается мгновенным значением, представляющим расчетное положение транспортного средства в каждый момент времени, т.е. во время каждого цикла синхронизации.

Первая система может дополнительно включать в себя суммирующее средство для суммирования мгновенных значений первого и второго регистров с целью периодического обновления второго регистра, а также третий регистр, выполненный с возможностью реализации функции временной задержки в отношении выходного сигнала суммирующего средства перед обновлением второго регистра. Это позволит периодически обновлять второй регистр во время каждого цикла синхронизации, в соответствии с временной задержкой третьего регистра. Предпочтительно третий регистр осуществляет временную задержку без ослабления, представленную передаточной функцией С(5)=с^-?’^т. где Т - временная задержка.

Функция временной задержки третьего регистра может быть определена таким образом, чтобы периодическое обновление второго регистра происходило не реже чем каждые 50 мкс, т.е. чтобы тактовая частота третьего регистра составляла 20 кГц или выше. В предпочтительном варианте осуществления третий регистр реализует временную задержку в 16 мкс (частота - 62,5 кГц).

Мгновенные значения первого регистра представляют расстояние, пройденное транспортным средством за текущий цикл.

В предпочтительных вариантах осуществления мгновенные значения первого регистра представляют собой пересчитанные значения измеренной скорости транспортного средства. Результат самого последнего измерения скорости транспортного средства может быть пересчитан с учетом временного интервала-задержки, вводимой третьим регистром. Например, если результат самого последнего измерения скорости транспортного средства - 20 м/с, а временная задержка, вводимая третьим регистром, составляет 16 мкс, то пересчитанным значением первого регистра будет 0,32 мм.

В предпочтительных вариантах осуществления первая система дополнительно включает в себя четвертый регистр, выполненный с возможностью загрузки значениями, представляющими мгновенное ускорение транспортного средства. Благодаря этому может быть учтено измеренное ускорение транспортного средства, а также обновленная скорость транспортного средства.

Упомянутое суммирующее средство может содержать первое суммирующее средство, а упомянутая первая система может дополнительно включать в себя второе суммирующее средство для сложения мгновенных значений первого и четвертого регистров с целью периодического обновления первого регистра, а также пятый регистр, выполненный с возможностью реализации функции временной задержки в отношении выходного сигнала второго суммирующего средства перед обновлением первого регистра. Это позволяет вводить в вычисление мгновенного положения транспортного средства путем оценки изменений скорости транспортного средства для каждого временного цикла члены второго порядка, исходя из измеренных значений ускорения транспортного средства.

Функция временной задержки пятого регистра задается таким образом, чтобы первый регистр периодически обновлялся по меньшей мере каждые 50 мкс путем добавления содержимого четвертого регистра в первый регистр, так же как содержимое первого регистра периодически добавляется ко второму регистру.

Мгновенные значения четвертого регистра представляют изменение скорости транспортного средства в текущем цикле, а третий и пятый регистры (регистры временной задержки) предпочтительно синхронизированы и реализуют одинаковую функцию временной задержки, так что регистры упомянутой первой системы обработки синхронизированы, предпочтительно с тактовой частотой менее 20 мкс (50 кГц).

Предпочтительно датчик выполнен с возможностью работы асинхронно со средством управления, т.е. подавать обновленные значения скорости и ускорения транспортного средства в соответствующие первый и четвертый регистры, например, 10 раз в секунду, со значительно более низкой частотой, чем тактовая частота, обеспечиваемая соответствующими временными задержками. Предпочтительно вторая система выполнена с возможностью работы асинхронно с первой системой, т.е. моменты подсвечивания

- 2 010552 вычисляются независимо от оценки мгновенного положения транспортного средства.

В предпочтительных вариантах транспортное средство имеет множество окон, расположенных на некотором расстоянии друг от друга вдоль транспортного средства, и вторая система дополнительно выполнена с возможностью подсвечивания отдельных изображений при совпадении некоторого конкретного изображения и некоторого конкретного окна. Вторая система предпочтительно выполнена с возможностью сопоставления, в реальном времени, мгновенного вычисленного положения транспортного средства, определенного первой системой обработки данных, с данными, касающимися положения каждого подлежащего подсвечиванию изображения, и данными, касающимися положения отдельных окон на транспортном средстве, которые предпочтительно хранятся в запоминающем устройстве, соединенном со средством управления.

Предпочтительно вторая система включает в себя средство для периодического определения, в реальном времени, следующего окна транспортного средства, которое будет проезжать мимо каждого из демонстрируемых изображений, так чтобы каждое конкретное изображение подсвечивалось при каждом совпадении изображения и окна, определенного как следующее окно, которое будет проезжать мимо этого изображения. Таким образом, на систему демонстрации изображений накладывается лишь ограничение по количеству изображений в последовательности подлежащих подсвечиванию изображений - в данном аспекте изобретения на нее не накладывается ограничение по времени, т.е. для известного количества изображений система гарантированно проверяет положение отдельных изображений относительно всех окон транспортного средства в одном цикле, независимо от количества окон в транспортном средстве.

Предпочтительно средство для определения следующего окна обновляется для определения следующего окна для каждого изображения всякий раз, когда это изображение подсвечивается. Например, если отдельное изображение подсвечивается, потому что его положение совпало с положением окна «номер 5» транспортного средства, средство для определения следующего окна обновляется для определения как следующего окна «номер 6» транспортного средства. Поэтому вторую систему обработки данных интересует только положение одного окна для каждого отдельного изображения в любой момент времени. Благодаря этому повышается эффективность использования вычислительных ресурсов и работа системы демонстрации изображений делается независимой от количества окон в транспортном средстве.

В предпочтительных вариантах осуществления вторая система обработки данных выполнена с возможностью сравнения относительного положения каждого отдельного изображения относительно мгновенного положения следующего окна, в отношении которого определено, что оно будет проезжать мимо этого изображения, при каждом обновлении мгновенной оценки положения транспортного средства упомянутой первой системой обработки. Это позволяет легко достичь требуемой степени точности определения моментов подсвечивания в системе демонстрации изображений, предлагаемой согласно настоящему изобретению.

Вторая система обработки данных может быть выполнена с возможностью работы с данными, относящимися к положению отдельных изображений, для управления подсвечиванием отдельных изображений, например, в соответствующих частях последовательности изображений, таким образом, чтобы положения подсвечивания соответствующих частей последовательности изображений относительно транспортного средства были различны для различных частей последовательности изображений. Другими словами, к данным, относящимся к положению изображений, могут быть применены такие значения смещения, чтобы определенные изображения, или различные части последовательности изображений, были подсвечены в разных положениях относительно транспортного средства, определяемых смещением или значениями смещения. Это позволяет легко реализовывать спецэффекты в последовательности «кинокадров».

Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается система управления для системы демонстрации изображений, выполненной с возможностью кратковременного подсвечивания последовательных изображений в последовательности изображений, расположенных вдоль маршрута транспортного средства, по мере перемещения транспортного средства мимо них, включающая в себя:

средство для приема выходных сигналов по меньшей мере одного датчика, выполненного с возможностью обнаружения появления транспортного средства и предоставления результатов периодических измерений скорости транспортного средства; и средство управления, выполненное с возможностью управления освещением для последовательного подсвечивания изображений по мере проезда мимо них транспортного средства в моменты подсвечивания, определенные исходя из положения транспортного средства на упомянутом маршруте;

в которой упомянутое средство управления имеет средство обработки, включающее в себя первую систему, выполненную с возможностью обработки результатов периодических измерений скорости для получения мгновенной оценки положения транспортного средства на упомянутом маршруте, и вторую систему, выполненную с возможностью определения моментов подсвечивания на основе упомянутой мгновенной оценки положения транспортного средства.

Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается способ управления системой демонстрации изображений, выполненной с возможностью кратковременного подсвечивания последовательных

- 3 010552 изображений в последовательности изображений, расположенных вдоль маршрута транспортного средства, по мере перемещения транспортного средства мимо них, включающий такие этапы:

обнаружение появления транспортного средства при его приближении к упомянутой последовательности изображений, расположенных вдоль маршрута транспортного средства;

определение скорости транспортного средства, перемещающегося по упомянутому маршруту;

обработка результатов периодических измерений скорости для получения мгновенной оценки положения транспортного средства на упомянутом маршруте;

управление освещением, осуществляемое таким образом, чтобы последовательно подсвечивать изображения при прохождении транспортного средства мимо них в моменты подсвечивания, определенные исходя из положения транспортного средства на упомянутом маршруте.

Предпочтительно способ дополнительно включает этап определения ускорения транспортного средства, перемещающегося по упомянутому маршруту, и обработку результатов периодических измерений ускорения для получения второй оценки мгновенного положения транспортного средства, определенной на основе измеренных ускорения и скорости транспортного средства.

Известное, например, из документа У002/21488 решение предусматривает размещение вдоль железнодорожного пути и перпендикулярно ему серии светочувствительных датчиков для сбора информации о движении проходящих поездов, например, данных о скорости и местоположении поезда, последовательно включающихся при обнаружении поезда. Как правило, такие светочувствительные датчики имеют пары «излучатель-детектор». Однако, как обнаружилось, такие датчики могут давать неточные результаты из-за предметов, прикрепленных к поезду, например, труб или кабелей. Например, выступающая труба спереди поезда может вызвать преждевременное срабатывание датчика, так что процессор системы демонстрации изображений, управляющий моментами подсвечивания, ошибочно регистрирует проезд мимо датчика начала поезда до того, как это происходит на самом деле. Это влечет за собой преждевременную демонстрацию изображений. Или, например, между соседними вагонами проходит кабель или иная соединительная деталь, и таким образом световой луч из излучающей части датчика проходит через промежуток между вагонами и регистрируется с другой стороны железнодорожного пути соответствующим датчиком позднее, чем требуется для указания положения конца вагона. Соответственно, вычисляется более медленная скорость поезда, чем в действительности, потому что из-за кабеля процессор системы демонстрации изображений рассчитывает положение конца вагона как миновавшее датчик позднее, чем на самом деле.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается система для определения появления определенной особенности конструкции транспортного средства в одной или нескольких точках известного маршрута транспортного средства, включающая в себя:

сенсорное средство для обнаружения появления особенности конструкции транспортного средства в упомянутой точке или в каждой из упомянутых точек на маршруте и формирования сигнала обнаружения;

отметчик времени для сохранения временного сигнала, представляющего время обнаружения данной особенности конструкции; и средство сравнения продолжительности упомянутого сигнала обнаружения или каждого из сигналов обнаружения с предварительно заданной пороговой продолжительностью, соответствующей известной продолжительности сигнала, который должен был бы генерироваться от данной особенности конструкции, на основании чего определяется достоверность упомянутого временного сигнала или каждого из временных сигналов.

Таким образом, устройство снабжено средством для проверки достоверности временного сигнала путем сравнения продолжительности сигнала обнаружения с заданным пороговым значением. После этого временной сигнал может быть использован по назначению, если он достоверный, или проигнорирован, если он недостоверен. Соответственно, данное устройство способно сократить количество несвоевременно сформированных датчиками сигналов обнаружения.

Сенсорное средство может включать в себя множество датчиков, размещенных в точках, расположенных на предварительно заданном расстоянии друг от друга вдоль маршрута транспортного средства. Для каждой точки достоверность временного сигнала проверяется контролирующим средством перед использованием сохраненного временного сигнала. Если используются два или более датчиков, тогда средство обработки данных может регистрировать достоверные временные сигналы и рассчитывать скорость транспортного средства. Если используются три или более датчиков, тогда средство обработки данных сможет определять ускорение транспортного средства, используя скорости, вычисленные между двумя или более смежными группами датчиков. Таким образом, можно получать точные и проверенные замеры положения, скорости и ускорения транспортного средства и использовать их для последующей демонстрации изображений в должное время и в соответствующем положении.

Сенсорное средство может включать в себя один или несколько светолучевых датчиков, например, лазерных или инфракрасных датчиков. Разумеется, можно использовать и другие типы датчиков, например, высокочастотные. Единственное условие - состояние датчиков должно изменяться при появлении некоторой особенности конструкции транспортного средства.

- 4 010552

В случае использования светолучевых датчиков луч света может быть однонаправленным или двунаправленным (отраженным).

Сигнал обнаружения может формироваться при перекрытии светового луча особенностью конструкции транспортного средства, например, при достижении датчика началом транспортного средства. Кроме того, сигнал обнаружения может формироваться при последующем устранении перекрытия светового луча, например, концом транспортного средства или его вагона, когда световой луч больше ничто не перекрывает. Учитывая перекрытия и устранения перекрытия светового луча, можно формировать более частые временные сигналы и более точно вычислять положение транспортного средства.

В одном варианте осуществления система специально выполнена для использования с поездом, едущим по железнодорожному пути.

Теоретически упомянутой определенной особенностью конструкции может быть любая часть транспортного средства, например, начало или конец транспортного средства, или колесо. Более конкретно, если транспортным средством является поезд, он может иметь несколько вагонов, и в этом случае особенностью конструкции может быть либо начало, либо конец вагона.

Настоящим изобретением предлагается способ определения появления определенной особенности конструкции транспортного средства в одной или нескольких точках известного маршрута транспортного средства, включающий такие этапы:

обнаружение появления некоторой особенности конструкции транспортного средства в упомянутой точке или в каждой из упомянутых точек на маршруте и формирование сигнала обнаружения;

сохранение временного сигнала, представляющего время обнаружения данной особенности конструкции; и сравнение продолжительности упомянутого сигнала обнаружения или каждого из сигналов обнаружения с предварительно заданной пороговой продолжительностью, соответствующей известной продолжительности сигнала, который должен был бы генерироваться от упомянутой определенной особенности конструкции транспортного средства, на основании чего определяется достоверность упомянутого временного сигнала или каждого из временных сигналов.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения предлагаемый способ адаптирован для случая, когда транспортным средством является поезд. Соответственно, транспортное средство может иметь множество вагонов. Упомянутой определенной особенностью конструкции транспортного средства может быть начало или конец транспортного средства, либо начало или конец вагона.

Способ может дополнительно включать этап определения достоверности каждого временного сигнала в множестве точек, расположенных на предварительно заданном расстоянии друг от друга вдоль маршрута транспортного средства, и использования их для определения положения, скорости и/или ускорения транспортного средства.

Предлагаемые согласно настоящему изобретению система и способ могут представлять собой часть системы демонстрации изображений для демонстрации изображений пассажирам транспортного средства. Эту систему и способ можно тогда использовать для более точного определения временных сигналов, обеспечивающих появление изображений так, чтобы их можно было просматривать из транспортного средства.

Еще одним недостатком известных решений является то, что частота кадров определяется зависящей от ширины демонстрационного щита, другими словами, частота кадров ограничивается размером изображения и скоростью проходящего поезда. Частота кадров - это количество демонстрационных щитов, подсвечиваемых за секунду, что можно выразить как функцию скорости поезда, деленной на расстояние между демонстрационными щитами.

Поскольку человеческий глаз весьма чувствителен к резким движениям, при частоте кадров менее 22 кадров в секунду получаемое изображение будет восприниматься человеческим глазом как прерывистое киноизображение, а не как фрагмент видеозаписи. Поэтому для получения оптимально воспринимаемого изображения необходимо обеспечить по меньшей мере 22 кадра в секунду.

Еще одним соображением является безопасность. Даже если «мерцающее» изображение и желательно, важно, чтобы частота кадров составляла не менее 18 кадров в секунду, что обычно является приемлемым уровнем безопасности, позволяющим избежать появления провоцируемых мерцающим изображением приступов у зрителей, страдающих эпилепсией.

Обычно в известных аналогах демонстрационный щит имеет размеры, соответствующие формату А2 или А3, т.е. его ширина составляет соответственно 667 мм или 573 мм. При размере А2, даже если такие демонстрационные щиты устанавливать сразу же друг за другом, изображение будет восприниматься как фрагмент видеозаписи только в том случае, если поезд будет двигаться достаточно быстро для показа не менее 22 кадров в секунду. Другими словами, если скорость поезда упадет ниже приблизительно 52,8 км/ч, непрерывность восприятия «киноизображения» будет поставлена под угрозу. В случае демонстрационных щитов формата А3 для восприятия «фрагмента видеозаписи» скорость поезда не должна опускаться ниже приблизительно 45,4 км/ч. Хотя ограничение на минимальную скорость поезда можно смягчить за счет уменьшения размера демонстрационных щитов, такой вариант оказывается неприемлемым на практике, так как изображение должно быть достаточно крупным для того, чтобы пас

- 5 010552 сажир проходящего мимо транспортного средства мог легко его разглядеть и мог без труда воспринимать «киноизображение».

Таким образом, известным демонстрационным системам присуще ограничение, заключающееся в том, что их нельзя использовать там, где скорость транспортного средства может упасть ниже требуемой минимальной скорости, позволяющей проезжать по меньшей мере 22 кадра в секунду, без потери качества изображения. Например, в случае метро, как правило, электрички, едущие по железнодорожным путям в центре города, могут развивать лишь скорости, слишком низкие для обеспечения эффективного использования известных демонстрационных систем, вследствие близости станций одна к другой, криволинейных участков пути и т.д. Например, если колея старая, тогда электричка, возможно, даже спроектирована лишь для низких скоростей. Любое из этих вышеупомянутых условий может накладывать ограничение по скорости на поезда, использующие этот участок пути, что в результате приводит к невозможности эффективно демонстрировать «киноизображение» при использовании известных демонстрационных систем пассажирам поезда на участках, где фактически сосредотачивается наибольшее количество пассажиров.

Соответственно, существует потребность в демонстрационной системе, которая бы обеспечила демонстрацию пассажиру проезжающего транспортного средства «киноизображения», воспринимаемое качество которого не будет зависеть от скорости проезжающего транспортного средства.

Соответственно, настоящим изобретением предлагается демонстрационная система, включающая в себя цифровое демонстрационное устройство, выполненное с возможностью демонстрации изображения; датчик скорости, выполненный с возможностью формирования сигнала скорости, указывающего скорость проезжающего мимо демонстрационного устройства транспортного средства, имеющего окно; датчик положения транспортного средства, выполненный с возможностью формирования сигнала положения, указывающего положение транспортного средства относительно демонстрационного устройства; и устройство обработки, подключенное с возможностью приема сигнала от датчика скорости, указывающего скорость транспортного средства, и сигнала от датчика положения транспортного средства, указывающего положение окна транспортного средства относительно демонстрационного устройства, и выполненное с возможностью перемещения изображения по демонстрационному устройству по мере перемещения транспортного средства относительно демонстрационного устройства, для обеспечения совпадения местоположения окна транспортного средства и местоположения изображения на демонстрационном устройстве.

Изображение показывают с помощью мгновенной задней подсветки, так что зрителю демонстрируется «стоп-кадр».

Под совпадением имеется в виду, что окно транспортного средства находится в местоположении, расположенном на одном уровне с местоположением изображения на демонстрационном устройстве, так чтобы пассажир проезжающего транспортного средства, выглядывающий в окно транспортного средства, мог увидеть демонстрируемое изображение, глядя в окно вдоль оси, по существу перпендикулярной направлению движения проезжающего транспортного средства. В этот момент демонстрационное устройство освещается «вспышкой» задней подсветки такой продолжительности, которая является достаточно короткой для того, чтобы «заморозить» изображение для зрителя.

Благодаря использованию цифрового демонстрационного устройства изображение можно перемещать по демонстрационному устройству, а не представлять на отдельных демонстрационных щитах, как это обычно делается в известных системах. Таким образом, предлагаемой согласно настоящему изобретению демонстрационной системе не присущи ограничения по скорости, присущие известным системам, для которых существенны ограничения на ширину демонстрационных щитов и расстояние между ними. Напротив, если транспортное устройство замедляется, скорость, с которой изображение перемещается по цифровому демонстрационному устройству, также замедляется соответствующим образом, так что изображение и транспортное средство остаются в неизменном положении относительно друг друга, благодаря чему пассажиру транспортного средства обеспечивается плавное восприятие изображения (т.е. как видеозапись), и без мерцания.

Помимо плавного изображения с меньшим мерцанием даже при движении транспортного средства на низких скоростях, увеличение частоты кадров дает более яркое изображение.

Изображение может состоять из одного кадра, непрерывно перемещаемого по цифровому демонстрационному устройству, так чтобы показывать неподвижное изображение, такое как рекламный плакат или т.п., пассажиру проезжающего транспортного средства. Предпочтительнее, однако, когда изображение состоит из последовательности кадров (последовательности изображений), составляющих «киноизображение», а демонстрационное устройство выполнено с возможностью демонстрации следующего кадра данной последовательности на демонстрационном устройстве в ином положении относительно положения, в котором демонстрировался предыдущий кадр, и которое определяется скоростью транспортного средства, проезжающего мимо демонстрационного устройства, таким образом, чтобы при показе каждого кадра упомянутой последовательности кадров местоположение каждого такого кадра на демонстрационном устройстве совпадало с положением окна транспортного средства, проезжающего мимо цифрового демонстрационного устройства.

- 6 010552

Предпочтительно минимальная частота кадров составляет 22 кадра в секунду. Однако можно выбрать любую подходящую минимальную частоту кадров. Более предпочтительная минимальная частота кадров составляет 25 кадров в секунду.

Таким образом, пассажир проезжающего транспортного средства будет воспринимать непрерывное «плавное» «киноизображение», поскольку каждый кадр последовательно подсвечивается вспышкой и находится на одной линии с положением окна проезжающего транспортного средства.

Кроме того, демонстрационная система может иметь множество окон, а изображение демонстрироваться на цифровом демонстрационном устройстве при совпадении с положением каждого окна транспортного средства. Благодаря этому «киноизображение» можно будет видеть в более чем одно окно проезжающего транспортного средства, что максимально увеличит аудиторию, которой может демонстрироваться «киноизображение».

Цифровое демонстрационное устройство может иметь один цифровой дисплей.

В качестве альтернативы, демонстрационная система может иметь множество цифровых дисплеев. Использование множества цифровых дисплеев снимает ограничение, накладываемое зависимостью между размером изображения и частотой кадров, так как цифровые технологии визуального отображения позволяют демонстрировать кадры, занимающие два или более дисплеев. При проезде поезда мимо цифрового демонстрационного устройства кадр может демонстрироваться путем создания одного кадра, занимающего два или несколько цифровых дисплеев.

Предпочтительно дисплеи располагают по существу примыкающими друг к другу. Более предпочтительно, дисплеи размещают так, что смежные края соседних дисплеев примыкали друг к другу. Так границы дисплеев становятся незаметными для наблюдающего последовательность кадров, поскольку по мере перемещения изображения вдоль демонстрационного устройства положение кадра относительно дисплеев изменяется.

Цифровой дисплей может быть жидкокристаллическим дисплеем (ЖК-дисплеем) или дисплеем на тонкопленочных транзисторах (ТРТ-дисплеем). Однако можно использовать любой другой подходящий цифровой дисплей. Более того, в случае применения в предлагаемой согласно настоящему изобретению демонстрационной системе множества цифровых дисплеев можно также использовать любое сочетание любых подходящих цифровых дисплеев.

Местоположение кадров последовательности изображений изменяется в зависимости от скорости проезжающего транспортного средства. Например, второй кадр последовательности изображений будет смещен относительно положения первого кадра на большее расстояние, когда проезжающее транспортное средство движется с более высокой скоростью, чем в том случае, если бы проезжающее транспортное средство двигалось с меньшей скоростью. Это может привести к ситуации, когда пустая часть кадра, приходящаяся на границу между цифровыми дисплеями, будет постоянно появляться в одном и том же месте изображения в последовательных кадрах серии изображений или постепенно перемещаться по изображению. Когда это происходит, пустая часть становится заметной и отвлекает зрителя.

Для компенсации недостающей части кадра, возникающей на границе между цифровыми дисплеями, можно применить нелинейную частоту кадров, при которой момент времени, в который кадр в последовательности изображений подсвечивается вспышкой, сдвигается вперед или назад, изменяя тем самым положение недостающей части кадра на цифровых дисплеях. Так как в этом случае отсутствующая часть кадра не будет постоянно возникать в одном и том же положении в последовательных кадрах или постепенно перемещаться по кадру в последовательных кадрах, границы цифровых дисплеев останутся незаметными, не отвлекая зрителя.

Однако опережение или задержка момента времени, в который кадр подсвечивается вспышкой, может привести к мерцанию изображения вследствие увеличения промежутка времени между некоторыми кадрами, а иногда и к более яркому изображению вследствие сокращения промежутка времени между некоторыми кадрами.

Чтобы компенсировать эти воспринимаемые эффекты нелинейной частоты кадров, между двумя соседними кадрами с увеличенным промежутком можно вставить новый кадр. Этот новый кадр интерполируется по этим двум соседним кадрам и имеет определенный профиль распределения яркости по кадру, тем самым гармонично компенсируя отсутствующую часть кадра. Таким образом можно избежать восприятия зрителем границы цифрового дисплея.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается способ демонстрации изображения, включающий такие этапы:

установка цифрового демонстрационного устройства, выполненного с возможностью демонстрации на нем изображения;

установка датчика скорости, выполненного с возможностью формирования сигнала скорости, указывающего скорость транспортного средства, проезжающего мимо демонстрационного устройства;

установка датчика положения транспортного средства, выполненного с возможностью формирования сигнала положения, указывающего положение транспортного средства относительно демонстрационного устройства;

установка средства обработки, подключенного к датчику скорости и датчику положения транс

- 7 010552 портного средства и выполненного с возможностью приема сигнала, указывающего скорость транспортного средства, и сигнала, указывающего положение транспортного средства;

формирование выходного сигнала для перемещения изображения по цифровому демонстрационному устройству таким образом, чтобы положение окна транспортного средства и местоположение изображения на цифровом демонстрационном устройстве совпадали, причем изображение демонстрируется с использованием вспышки задней подсветки.

Ниже более подробно описывается вариант осуществления настоящего изобретения, являющийся лишь примером, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 - схематическое представление системы демонстрации изображений, в которой можно использовать систему и способ, предлагаемые согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 - схематическое представление двух сигналов, формируемых соседними датчиками при появлении определенной особенности конструкции транспортного средства;

фиг. 3 - перспектива поезда, включая неожиданный создающий помехи предмет, появляющийся в месте установки датчика;

фиг. 4 - схематическое представление сигнала, вырабатываемого датчиком, показанным на фиг. 3;

фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая способ проверки достоверности временного сигнала датчика; и фиг. 6 - блок-схема, иллюстрирующая способ проверки достоверности временных сигналов датчиков согласно альтернативному варианту осуществления;

фиг. 7 - блок-схема первой системы обработки данных устройства управления для варианта осуществления системы демонстрации изображений, предлагаемой согласно настоящему изобретению;

фиг. 8 - блок-схема, представляющая алгоритм, реализованный в устройстве управления для варианта осуществления системы согласно настоящему изобретению;

фиг. 9 - изображение, перемещаемое вдоль демонстрационного устройства в одном варианте осуществления демонстрационной системы, предлагаемой согласно настоящему изобретению;

фиг. 10 - иллюстрация перемещения изображения по демонстрационному устройству в одном варианте осуществления демонстрационной системы, предлагаемой согласно настоящему изобретению, и движения окна поезда во времени;

фиг. 11А и фиг. 11В - чертежи, сравнивающие работу известного демонстрационного устройства с работой одного варианта реализации демонстрационной системы, предлагаемой согласно настоящему изобретению;

фиг. 12А - схематическое представление серии кадров, составляющих киноизображение, для иллюстрации потенциальной проблемы появления воспринимаемых зрителем пустых участков на демонстрационном устройстве;

фиг. 12В - реализация компенсации путем использования нелинейной частоты кадров для преодоления потенциальной проблемы, представленной на фиг. 12А;

фиг. 12С - реализация интерполированного кадра для компенсации потенциальной проблемы, представленной на фиг. 12А; и фиг. 12Ό - схема, демонстрирующая регулирование яркости изображения интерполированного кадра, показанного на фиг. 12С;

фиг. 12Е - график, показывающий распределение яркости изображения интерполированного кадра.

На фиг. 1 показана система демонстрации изображений, в которой используются система и способ, предлагаемые согласно настоящему изобретению.

Показанный в первом положении поезд 10 двигается по железнодорожному пути 12 в направлении, указанном стрелкой. Тот же поезд показан позицией 10а во втором положении, находящемся дальше вдоль пути 12.

Для демонстрации изображений сбоку пути 12 размещено множество демонстрационных экранов 14 для демонстрации изображения с демонстрируемыми изображениями 16. Чтобы изображения 16 можно было наблюдать из поезда 10а, демонстрационные экраны 14 для демонстрации изображения должны подсвечивать свои соответствующие изображения 16 в тот момент, когда изображение 16 будет видно в окно 18а поезда 10а. Чтобы демонстрировать изображения 16 поочередно и в соответствующие моменты времени, необходимо получить и обработать несколько видов информации.

Положение, скорость и ускорение поезда 10, приближающегося к демонстрационным экранам 14 для демонстрации изображения, определяются с использованием группы 20 датчиков. Каждый датчик 22а-22Г группы 20 имеет передатчик 24 для передачи светового луча 26 в приемник 28. Передатчик 24 и приемник 28 располагаются с разных сторон железнодорожного пути 12, так что луч 26 передается через путь 12.

Когда поезд 10 подъезжает к первому датчику 22а группы 20 датчиков, начало 11 поезда прерывает световой луч 26а, и приемник 28а регистрирует изменение состояния датчика 22а. По мере продвижения поезда 10 по железнодорожному пути остальные датчики 22Ь-22Г последовательно перекрывает начало 11 поезда 10. Кроме того, по мере продвижения поезда 10 по пути датчики 22а-22Г открываются с появлением конца 13 поезда 10. Тогда приемник 28 регистрирует, что соответствующий луч 26 восстановлен.

- 8 010552

В данном варианте осуществления расстояние 30 между соседними датчиками меньше длины поезда. Соответственно, например, датчик 22а будет все еще перекрыт в то время, когда начало 11 поезда подъедет к датчику 22Ь.

Поскольку датчики 22а-22Г группы 20 датчиков расположены на предварительно заданном расстоянии 30 друг от друга, можно рассчитать положение и скорость поезда. Кроме того, по последовательным результатам расчета скорости можно определить ускорение поезда 10. Зная моменты времени, в которые лучи 26 перекрываются или открываются, можно вычислить положение, скорость и ускорение поезда 10. С использованием такой информации, как расстояние 32 от последнего датчика 22Г группы датчиков до первого демонстрационного экрана 14, местоположение демонстрационных экранов 14 и положение окна 18 относительно начала 11 поезда 10, можно вычислить моменты времени для демонстрации изображений 16, так что их можно будет увидеть в окне 18а, прогнозируя перемещение поезда, последовательно проезжающего мимо демонстрационных экранов 14.

Обратимся теперь к фиг. 2, на которой схематически представлены идеальные сигналы, принимаемые от соседних датчиков 22а, 22Ь, показанных на фиг. 1. Сигнал 81 представляет сигнал, принятый от датчика 22а, а сигнал 82 представляет сигнал, принятый от датчика 22Ь. Когда начало 11 поезда 10 подъезжает к датчику 22а, луч 26а прерывается в момент времени Т1. Начало 11 поезда 10 вызывает изменение состояния светового луча 26 на период времени Т₈, начинающийся в момент времени Т1 и определяемый длиной вагона. Такой точно сигнал формируется датчиком 22Ь в более позднее время, с началом сигнала, обозначенного Т2. Временной интервал между Т1 и Т2 может быть использован процессором (не показан) для определения скорости поезда 10.

Обратимся теперь к фиг. 3, на которой показана перспектива начала 11 поезда 10 при его приближении к месту обнаружения датчиком 22а. В начале 11 поезда 10 выступает неожиданная деталь в виде трубы 35. Как можно видеть, когда поезд 10 подъезжает к датчику 22а, из-за наличия трубы 35 луч 26а сначала кратковременно перекрывается, а затем открывается, перед тем как подъедет начало 11 поезда 10.

Обратимся теперь к фиг. 4: датчик 22а, показанный на фиг. 3, из-за трубы 35 вырабатывает недействительный (или недостоверный, вводящий в заблуждение) сигнал А, начинающийся в момент времени Т1_А и имеющий продолжительность Т_8А, и действительный (или достоверный) сигнал В, начинающийся в момент времени Т1_в и имеющий продолжительность Т_8В, по началу 11 поезда 10. Если сигнал А использовать для расчета времени прибытия начала 11 поезда 10, то положение поезда будет определено как находящееся дальше по пути, чем на самом деле (т.е. неверно).

Фиг. 5 - это блок-схема, иллюстрирующая операции регистрации и проверки достоверности времени прибытия начала 11 поезда 10 к месту обнаружения датчиком 22а с использованием системы, предлагаемой согласно настоящему изобретению.

Система начинает работать на шаге 50, и в этом состоянии сигнал передатчика 24а принимает приемник 28а. Поэтому сигнал 81 равен логическому нулю. На шаге 52 система переходит в режим ожидания, ожидая вырабатывания датчиком 22а сигнала, указывающего на то, что приемник 28а больше не принимает луч 26а. При формировании этого сигнала время начала этого сигнала сохраняется отметчиком времени на шаге 54 как Т1. Теперь система ожидает, пока луч 26а не восстановится на шаге 56, и начинает отслеживать заданный пороговый период времени Т_р. Если временной интервал Т_р истекает до окончания сигнала, и 81=0, то Т1 считается действительным. В этом случае дожидаться окончания периода времени Т₈ импульса 81 не требуется, потому что системе нужно лишь знать, что период Т₈ длиннее Тр. Если, однако, Тр длиннее Т8, тогда период времени Т1 недействителен. Поэтому Т8 вычисляется только в том случае, если не достигается Тр. Когда луч 26а восстанавливается, система возвращается в начало цикла, на шаг 50, и дожидается следующего перекрытия луча. Значение Т_р рассчитывается на основе ожидаемого периода времени перекрытия луча, если особенность конструкции, вызвавшая это перекрытие, является началом 11 поезда 10. Если луч перекрывает корпус поезда 10, то он будет перекрыт дольше, чем в том случае, если бы его перекрывал создающий помехи предмет, например, труба.

В примере, показанном на фиг. 4, когда поезд 10 приближается к датчику, труба 35 сначала прерывает луч 28а, что создает сигнал А, указывающий на то, что в месте обнаружения датчиком появилась некоторая деталь (неопределенная). Труба 35 создает временной интервал Т_8А, который меньше Т_р. Ответом на вопрос на шаге 56 является «нет», и временной сигнал Т1_А, сохраненный на этапе 54, игнорируется; система затем возвращается на шаг 50 и дожидается следующего закрытия луча на шаге 52.

Поскольку после вычисления Т8А для сигнала А система возвращается в исходное состояние на шаг 50, она готова принять сигнал В как время, в которое начало 11 поезда появляется в месте обнаружения датчиком. Когда система переходит от шага 52 к шагу 56, обновленное значение Т1_в сохраняется на шаге 54. Период времени Т_8В, следующий за временем инициирования Т1_в сигнала В, больше Т_р, так что Т_р должно истечь до окончания сигнала В. Поэтому сигнал В проходит вплоть до шага 60, и временной интервал Т1 на шаге 54 считается действительным. Время Т_р больше длины трубы 35, но меньше расстояния между соседними датчиками.

На фиг. 6 показана блок-схема, иллюстрирующая работу системы с двумя соседними датчиками, от каждого из которых ожидается формирование соответствующих временных сигналов Т1 и Т2 по началу

- 9 010552 и по концу вагона поезда.

Изображенная на фиг. 6 система имеет две части, в зависимости от первоначального значений сигнала 81 - логический 0 либо логическая 1. Преимущество этого в том, что перекрытие и открытие луча особенностями конструкции воспринимаются одинаково. Например, в поезде, в котором определенной особенностью конструкции являются промежутки между вагонами, обнаружение происходит в начале поезда, когда на пути луча возникает преграда, а затем в конце каждого вагона, когда преграда на пути луча исчезает. Начало последующих вагонов игнорируется, так как оно возникает во время обработки сигнала предыдущей особенности конструкции, когда расстояние между датчиками меньше, чем длина вагона. В поезде с количеством вагонов, равным п, можно определить п+1 особенностей конструкции.

Когда поезд приближается к первому датчику, сигнал 81 от первого датчика 22а и сигнал 82 от второго датчика 22Ь представляют логический 0; т.е. на пути соответствующих лучей 26а, 26Ь нет преград, и приемник 28а, 28Ь принимает луч 26а, 26Ь из передатчика 28а, 28Ь. Поэтому система начинает выполнять левую часть блок-схемы, ожидая сигнал 81, чтобы зарегистрировать изменение состояния на шаге 52, указывающее на то, что рядом с датчиком появилась некоторая особенность конструкции.

При появлении в месте обнаружения датчиком 22а некоторой особенности конструкции сигнал 81 переходит в логическое состояние 1, указывая на то, что на пути луча 26а возникла преграда. Момент времени Т1, в который появилась эта особенность конструкции, сохраняется на шаге 54. На шаге 56 система проверяет, истек ли предварительно заданный временной интервал Т_р. Если 81 исчезает до истечения Т_р, значение Т1, сохраненное на шаге 54, является недействительным. Система возвращается на шаг 50, чтобы проверить первоначальное состояние 81. Если Т_р истекает до перехода сигнала 81 в логическое состояние 0, то значение Т1, сохраненное на шаге 54, является действительным.

На шаге 62 система проверяет состояние сигнала 82 от второго датчика 22Ь. Система полагает, что на шаге 62 этот датчик будет в логическом состоянии 0, потому что Т_р меньше времени, необходимого для преодоления расстояния между этими двумя датчиками. Если датчик в логическом состоянии 1, система возвращается на шаг 50 для проверки состояния сигнала 81.

Полагая, что сигнал 82 в логическом состоянии 0, система ожидает сигнал 82 на шаге 64, чтобы зарегистрировать особенность конструкции транспортного средства и перейти в логическое состояние 1. Момент времени Т2, в который эта особенность конструкции появляется, сохраняется на шаге 64. На шаге 68 система проверяет, истек ли предварительно заданный временной период Тр. Если сигнал 82 возвращается в логическое состояние 0 до истечения Т_р, значение Т2, сохраненное на шаге 66, является недействительным. Система возвращается на шаг 64 для ожидания очередного перекрытия. Если Тр истекло, а сигнал 81 все еще в логическом состоянии 1, значение Т2, сохраненное на шаге 66, является действительным.

Если Т1 и Т2 действительны, система пройдет от шага 50 до шага 70 включительно. В этот момент процессор 100 может использовать Т1 и Т2 для расчета 5Т, а затем скорости транспортного средства. Т_р должно быть меньше 5Т.

Правая сторона блок-схемы представляет собой зеркальное отображение левой, потому что она отслеживает временные интервалы, начиная с допущения о том, что луч прегражден, так чтобы можно было обнаружить появление конца транспортного средства. Процесс идентичен в том, что временные сигналы Т1, Т2 проверяются на достоверность путем сравнения сигналов 81, 82 со значениями предварительно заданных временных интервалов.

Чтобы система выполняла алгоритм правой стороны блок-схемы, сигнал из датчика 81 должен быть сначала в логическом состоянии 1, указывая на преграждение луча. На шаге 72 система ожидает перехода сигнала 81 в логическое состояние 0. Когда луч открывается, временной период Т1 сохраняется на шаге 74. Если, например, особенностью конструкции, которую ищет система, является конец вагона поезда, система будет ожидать временного интервала Тр, основанного на промежутке между концом этого вагона и началом следующего вагона. Если это так, и Т₈ меньше Т_р, тогда система, игнорирует Т1 и возвращается на шаг 50, чтобы ожидать, когда луч снова откроется. Если период времени Т8 равен или больше периода Тр, система считает Т1 действительным и переходит на шаг 78. Подобным же образом определяется действительность временного сигнала Т2, сохраненного на шаге: 82, для сигнала 82.

Сигнал передается в процессор только в том случае, если действительны оба значения: Т1 и Т2. Поэтому, как только процессор принимает сигнал, он может сразу приступать к вычислению положения, скорости и ускорения транспортного средства. После того как Т1 и Т2 определены как действительные, система возвращается на шаг 50.

Шаги 56, 76 проверки действительности значений Т1 являются для системы точками останова в случае недействительности значения Т1, в том смысле, что если значение Т1 недействительно, то система не переходит на шаги 62 и 78.

В зависимости от состояния первого датчика при достижении второго датчика система может перейти с левой стороны блок-схемы на правую сторону. Система автоматически переключается с одной стороны на другую в зависимости от значения сигналов.

- 10 010552

На шагах 64 и 80 в системе могут дополнительно предусматриваться ограничения задержки, чтобы в случае случайного вырабатывания сигнала 81 система сбрасывалась в исходное состояние после заданного времени, а не продолжала дожидаться сигнала 82. Кроме того, при небольшой вероятности того, что сигнал недействительный, на любом из шагов 56, 68, 76 или 84 Т_Р может быть при необходимости отключен.

В данном варианте осуществления система обнаруживает края, т.е. передний или задний края поезда или вагона.

Можно было бы добавить также дополнительные шаги, обеспечивающие попадание сигналов 81 и 82 в предварительно заданное временное окно после предшествующего события обнаружения, чтобы устранить влияния предметов, создающих серьезные помехи, таких как пантограф посредине крыши вагона.

Таким образом, решение проблемы недостоверных временных сигналов заключается в прохождении дерева решений по мере формирования сигналов. Алгоритм и дерево решений для конкретного транспортного средства можно получить, предварительно ознакомившись с транспортным средством и его особенностями.

Ниже, со ссылками на фиг. 7 и фиг. 8, более подробно описывается, исключительно в качестве примера, вариант осуществления устройства управления для системы демонстрации изображений согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

Обновляемые значения скорости и ускорения, получаемые исходя из сигналов датчиков 22, используются для формирования временных импульсов, включающих ксеноновые лампы-вспышки в демонстрационных экранах 14 в реальном времени.

В варианте осуществления системы демонстрации изображений согласно одному аспекту настоящего изобретения устройство управления, которое может быть выполнено в виде микропроцессора 100 или матрицы логических элементов, включает в себя первую систему (см. фиг. 7), выполненную с возможностью обработки результатов периодического измерения скорости и ускорения поезда 10 для получения мгновенной оценки положения поезда на его маршруте, и вторую систему (см. фиг. 8), выполненную с возможностью расчета моментов подсвечивания, исходя из мгновенной оценки положения поезда, полученной первой системой. Разделение функций обработки данных в устройстве управления имеет то преимущество, что оно позволяет выполнять эти функции независимо друг от друга, хотя для второй системы, разумеется, необходимы входные данные из первой системы, касающиеся мгновенного положения транспортного средства.

Реализация первой системы основана на решении уравнения движения в виде уравнения второго порядка:

= Ла · άΐΐ+ίν · άί+к (1)

т.е. для положения 8 в данное время 1, где а и ν — мгновенные значения соответственно ускорения (6²8/61²) и скорости (68/61), а к - первоначальное положение или смещение, в котором поезд впервые обнаружен.

Формирование импульсов для демонстрации с использованием этой информации о положении и известного положения окон и демонстрационных экранов осуществляется второй системой.

В первой системе интегрирование выполняется численно, и количество вычислений сокращается путем преобразования уравнения (1), принимающего после этого вид:

$ =+|(ν+(2)

Интегралы берутся определенные (от 0 до 1) и в численной форме, при дискретных единицах времени δ Т, это уравнение движения можно представить как:

Так как δ Т остается постоянным, ν и а можно соответственно пересчитать как:

ν = ν·^Γ (4) и:

А = а$Г (5)

Сложение выполняется с шагом δ Т, поэтому уравнение (3) упрощается до следующего вида:

Это вычисление производится в системе управления с использованием архитектуры, показанной в виде блок-схемы на фиг. 7.

На фиг. 7 блоки 102, 104 и 106, обозначенные α, β и Ж, являются регистрами, которые загружаются и считываются устройством управления, например, микропроцессором 100, и предпочтительно имеют произвольное разрешение.

- 11 010552

Блоки 108 и 110, обозначенные Ζ^-1, являются регистрами с соответствующим разрешением, реализующими временную задержку 5Т. Регистры 108 и 110 реализуют временную задержку типа, представленного передаточной функцией С(5)=е^-8Т, где Т - время задержки, и Ζ=σ’^τ. как хорошо известно специалистам в данной области. В этом варианте осуществления временная задержка предпочтительно меньше 50 мкс, обычно 16 мкс, так что тактовая частота каскада регистров, показанного на фиг. 7, составляет 62,5 кГц.

Первоначально в регистры 102, 104 и 106 загружают, соответственно, исходные значения А, V и к, соответствующим образом пересчитанные, как описано выше.

После этого в регистры 102 и 104 загружают обновленные значения А и V, по мере того как они вычисляются по измеренным значениям другими процессами в системе. Значения А и V обновляются с гораздо меньшей частотой, чем тактовая частота регистров 112, 114 временной задержки. Обычно значения А и V обновляются, например, 10 раз в секунду.

Блоки 112 и 114 представляют сумматоры, которые суммируют, соответственно, значения регистров 102 и 104 со значениями регистров 104 и 106 каждый тактовый цикл, определенный регистрами 108 и 110 задержки, для обновления регистров 104 и 106, соответственно.

Соответственно, регистр 106 указывает мгновенное значение положения транспортного средства на железнодорожном пути относительно исходного положения.

Такая реализация первой системы обработки данных имеет следующие преимущества: 1) в любое время могут обновляться значения ускорения; ίί) в любое время могут обновляться значения скорости; ш) значение 5Т ограничено только быстродействием сумматоров 112 и 114 и поэтому может быть очень маленьким; ίν) разрешение ускорения, скорости и промежуточных результатов может определяться произвольно и не зависит от 5Т; и ν) значения скорости и положения доступны внешним процессам в любое время.

Данные, формируемые первой системой обработки, используются для формирования во второй системе обработки данных импульсов демонстрации путем непрерывного сравнения текущего положения (предоставляемого регистром 106) с данными, представляющими совпадение конкретного окна с отдельным демонстрационным экраном с подлежащим подсвечиванию изображением.

В одном предпочтительном варианте осуществления функция второй системы обработки реализуется с использованием алгоритма, представленного на фиг. 8, где обозначает конкретное окно поезда;

В обозначает конкретный демонстрационный экран на стене туннеля, с подлежащим подсвечиванию изображением;

ш(В) представляет следующее окно, которое будет проходить мимо демонстрационного экрана В;

Рв представляет положение демонстрационного экрана В по отношению к исходному положению;

Рш(_В) представляет положение следующего окна, которое будет проходить мимо демонстрационного экрана В, т.е. положение этого окна на поезде;

Ж представляет мгновенное значение положения, вычисленное в регистре 106, как описано выше.

Представленный на фиг. 8 алгоритм функционирует следующим образом:

Алгоритм инициализируется перед тем, как поезд проедет мимо системы демонстрации изображений, например, когда первый датчик 22а группы 20 датчиков обнаруживает появление поезда. и В обнуляются на шагах 201 и 202, а на шагах 203-205 значения ш(В) обнуляются для всех демонстрационных экранов.

На шаге 206 алгоритм ожидает, пока не будет оценено новое положение поезда системой обработки данных, представленной на фиг. 7; это происходит только после обнаружения поезда. На шаге 207 счетчик блоков (В) обнуляется. Шаги 208-212 повторяются для каждого демонстрационного экрана перед возвращением на шаг 206 в ожидании перемещения поезда в следующее положение, т. е. до следующего обновления регистра 106.

На шаге 208 определяется, переместился ли поезд настолько, чтобы положение следующего окна, которое будет проходить мимо текущего рассматриваемого демонстрационного экрана, совпало с положением этого демонстрационного экрана. Если это так, на шаге 209 инициируется вспышка-подсветка демонстрационного экрана, и на шаге 210 устанавливается значение ш(В), указывающее следующее окно поезда, которое будет проходить мимо именно этого демонстрационного экрана.

Алгоритм завершает работу, когда последнее окно поезда проедет мимо последнего демонстрационного экрана, или когда истечет время задержки (не показано на блок-схеме), после чего алгоритм ждет следующего поезда.

Важный аспект данного алгоритма - его ограничением является количество демонстрационных экранов, приходящихся на данную систему управления, т. е. количество отдельных изображений, и он не зависит от количества окон в поезде. Необходимо лишь, чтобы и демонстрационные экраны, и окна соблюдали правильную последовательность, распознаваемую устройством управления.

Поскольку количество состояний ограничено, еще важнее то, что алгоритм может быть реализован конечным автоматом, работающим в конечном времени; и поэтому может быть реализовано совпадение

- 12 010552 с каждым шагом генератора положения, описанного выше со ссылками на фиг. 7, чем обеспечивается необходимая степень точности.

Описанную выше центральную систему можно усовершенствовать с помощью любого сочетания следующих дополнительных функций.

В дополнение к мгновенному доступу первая система обработки данных (при должной синхронизации регистров) может быть сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечивать одновременное обновление значений положения, скорости и ускорения в любом сочетании. Это позволит любому используемому алгоритму обрабатывать результаты измерений и вычислять ускорение и скорость, чтобы: 1) сравнивать положения событий с действительными, используя погрешности для динамического контроля уравнения движения (1); ίί) контролировать работу и применять значащие физические ограничения к ускорению и любым разрывам в измерении скорости или положении; и ίίί) вообще избегать разрывов, модифицируя лишь ускорение, с использованием обратной связи по погрешностям, как скорости, так и положения.

Реализация первой системы обработки данных, представленной на фиг. 7, имеет ясную структуру, в которой обработка ускорения является каскадным элементом для обработки скорости. Ее можно расширить путем каскадного подключения дополнительных элементов, фактически добавляя к уравнению движения интегралы третьего или более высокого порядка. Это может быть полезным по следующим причинам: ί) физические причины (например, скорость изменения ускорения вследствие применения тормозов, и т.д.) могут быть известны и могут быть введены в модель, используемую для обработки результатов измерений; ίί) члены более высокого порядка могут улучшить динамический контроль; и ίίί) члены более высокого порядка могут повысить устойчивость всей системы.

В алгоритме, показанном на фиг. 8, используются значения Р_в, представляющие положение демонстрационных экранов на стене туннеля. Их варьирование дает следующие преимущества: возможность учета неравномерного расстояния между демонстрационными экранами, что решает проблемы с физическими препятствиями на стенах туннеля.

Эти значения могут быть изменены для представления действительного положения экрана относительно поезда. Это важно, например, когда часть изображения находится на изогнутом участке туннеля. В этом случае равноудаленные экраны будут казаться находящимися в разных положениях относительно их проекции на кривую большего или меньшего радиуса. Эту погрешность можно устранить, используя значения Рв, компенсирующие разницу между длинами дуг.

Применив к набору значений отображающую функцию, можно перемещать виртуальное положение любого конкретного демонстрационного экрана. Так как каждое изображение соответствует отдельному кадру (который фиксирован во времени в последовательности, воспринимаемой зрителем), положение изображения относительно окна можно легко заставить подчиняться заданной временной функции.

Например, для перемещения части изображения (представляемого зрителю) отображающая функция £(ΐ) представляет собой всего лишь разницу между реальным и виртуальным положениями и описывается следующим уравнением:

ЛО=Р(1)-Р(7) где ΐ - это время в последовательности изображений, Р - нормальное положение отображаемого изображения относительно окна, ρ(ΐ) - требуемое положение как функция ΐ.

Тогда применение данной функции к значениям Р_в для получения новых значений Р_в дает:

Рв’=ЛТ_в)+Р_в(8) где Т_в - время, связанное с кадром, представляемым демонстрационным экраном В - выражается как:

Т_в=В/Р(9) где Е - частота кадров.

Объединяя (8) и(9), получаем:

Рв'=ЛВ/Р)+Р_в(10)

Следовательно, подобрав подходящую отображающую функцию ίίί) и используя «виртуальные» значения Р_в в уравнении на шаге 208, алгоритм может выполнять любые манипуляции с изображением, возможные или желательные.

На фиг. 9 показана предлагаемая согласно настоящему изобретению демонстрационная система, включающая в себя цифровое демонстрационное устройство 300, состоящее из группы цифровых дисплеев 310-316, на которых показывается изображение, составленное из серии кадров 320. Так как кадры 320 отображаются последовательно во времени, кадры 320, при наблюдении зрителем, будут казаться образующими киноизображение.

Кадры 320 показываются последовательно на демонстрационном устройстве 300, и каждый последующий кадр отображается на демонстрационном устройстве 300 в положении, смещенном в направлении движения проезжающего транспортного средства (не показано), из которого пассажир видит демонстрационное устройство 300, относительно положения предыдущего кадра на демонстрационном уст

- 13 010552 ройстве 300. Величина смещения каждого кадра относительно предыдущего кадра в последовательности изображений определяется в зависимости от скорости транспортного средства, и, следовательно, местоположения окна транспортного средства, из которого пассажир видит демонстрационное устройство, таким образом, чтобы местоположение этого окна транспортного средства совпадало с положением показываемого кадра 320, и, пока транспортное средство проезжает мимо демонстрационного устройства 300, положение транспортного средства относительно каждого последующего кадра 320 остается постоянным.

Цифровое демонстрационное устройство 300 имеет один или более цифровых дисплеев, например, жидкокристаллических (ЖК) или на тонкопленочных транзисторах (ТРТ), или т.п. Каждый кадр 320 последовательности изображений показывается на цифровом демонстрационном устройстве 300 с помощью задней подсветки, с использованием стробоскопических ламп, одновременно вспыхивающих для освещения целого кадра 320 на цифровом демонстрационном устройстве 300. По мере того, как транспортное средство проезжает мимо цифрового демонстрационного устройства 300, каждый кадр 320 в последовательности изображений перемещается вдоль цифрового демонстрационного устройства 300 и высвечивается вспышкой стробоскопических ламп в надлежащем положении на цифровом демонстрационном устройстве 300 для создания киноизображения для смотрящего пассажира проезжающего транспортного средства.

В показанном на фиг. 9 примере (не ограничивающем объем изобретения) используется минимальная частота, равная 22 кадрам в секунду. Однако совершенно очевидно, что можно выбрать любую предпочтительную частоту кадров.

Во время 1=1 демонстрируется кадр 320, занимающий цифровые дисплеи 310 и 311, при этом для отображения кадра 320 за дисплеями 310 и 311 вспыхивают лампы. Во время 1=2 на демонстрационном устройстве 300 отображается следующий кадр 320' последовательности изображений. Однако этот следующий кадр 320' показывают на демонстрационном устройстве 300 не в том же самом месте, что и предыдущий кадр, а перемещают по демонстрационному устройству 300 и показывают на демонстрационном устройстве 300 в положении, смещенном на величину, соответствующую положению окна транспортного средства во время 1=2, с перекрытием цифровых дисплеев 311, 312, 313 и засветкой ламп за дисплеями 311, 312 и 313 для отображения кадра 320. Положение окна транспортного средства во время 1=2 вычисляется после регистрации положения и скорости транспортного средства с помощью подходящих датчиков (не показаны) для определения того, где показать кадр 320', чтобы этот кадр 320' совпал с новым положением окна. И снова, во время 1=3 и 1=4 показывают, соответственно, следующие кадры 320 и 320' последовательности изображений, в должным образом смещенных положениях относительно соответствующих предшествующих кадров 320' и 320, так, чтобы каждый кадр 320 и 320' соответственно при демонстрации совпадал с положением окна проезжающего транспортного средства в момент показа.

На фиг. 10 показаны положения окон проезжающего транспортного средства, в данном случае окон вагона проезжающего поезда, относительно подсвечиваемого вспышкой изображения в различное время

1.

В 1=0 кадр 320 занимает три цифровых дисплея цифрового демонстрационного устройства 300, так что кадр 320 совпадает с положением окна 330 вагона 340 проезжающего поезда. Расстояние между окнами 330 вагона 340 обозначено на фиг. 10 буквой «б». Как видно, кадр 320 также показан на цифровом демонстрационном устройстве 300 в положении, перекрывающем несколько цифровых дисплеев, чтобы совпадать с положением еще одного окна 330' вагона 340.

Кадры 320 демонстрируют посредством подсвечивания вспышкой многочисленных цифровых дисплеев, показывающих полный кадр.

Во время 1=45 мс поезд переместится относительно цифрового демонстрационного устройства 300, однако демонстрируемый теперь кадр 320 (следующий кадр последовательности) позиционируется таким образом, чтобы совпадать с новым положением окон 330, 330' вагона 340.

Аналогично, во время 1=90 мс и 1=135 мс кадры демонстрируются в положениях, совпадающих с изменившимися положениями окон 330, 330' вагона 340.

Так как неактуальны присущие известным аналогам технические ограничения, связанные с частотой кадров и определяемые шириной демонстрационных щитов или расстояниями между ними, размер изображения определяется размером окна поезда и расстоянием до цифрового демонстрационного устройства. В случае движения поезда в туннеле типичные размеры изображения составляют приблизительно 1 м в высоту и 1,8 м в ширину. При таких размерах неподвижных демонстрационных щитов предшествующего уровня техники для восприятия пассажиром поезда киноизображения поезду потребовалось бы ехать со скоростью не менее 140 км/ч. В отличие от этого, при использовании предлагаемой согласно настоящему изобретению технологии цифровой демонстрации каждый цифровой дисплей будет хранить несколько изображений и загружать их для отображения по мере необходимости.

Обеспечение минимальной частоты в 22 кадра в секунду равнозначно промежутку между вспышками в 45 мс. При скорости поезда 10 м/с (36 км/ч) промежуток между вспышками должен составлять приблизительно 450 мм. Поскольку ширина каждого кадра приблизительно 1,8 м, каждый цифровой дис

- 14 010552 плей должен вспыхивать 3-4 раза при проезде мимо него окна поезда. Поскольку использование цифровых дисплеев позволяет изменять демонстрируемый кадр при проезде поезда, кадры вполне могут занимать перекрывающие положения на цифровых дисплеях, что обеспечивает контроль как частоты кадров, так и положения кадра на цифровом дисплее, что не было бы возможным при использовании демонстрационных систем предшествующего уровня техники.

На фиг. 11А и 11В сравнивается система демонстрации изображений предшествующего уровня техники с демонстрационной системой, предлагаемой согласно настоящему изобретению.

В системе демонстрации изображений предшествующего уровня техники, представленной на фиг. 11А, каждый кадр демонстрируется, когда окно 330 вагона 340 поезда проезжает мимо демонстрационного щита. Следующий кадр в последовательности демонстрируется только тогда, когда окно 330 совпадает со следующим демонстрационным щитом. Таким образом, чтобы последовательность изображений воспринималась пассажиром, находящимся у окна 330 вагона 340, как непрерывное киноизображение с плавными переходами, поезд должен поддерживать подходящую скорость, позволяющую проезжать по меньшей мере 22 демонстрационных щита каждую секунду. П, 12 и 13 указывают промежутки времени между последовательными вспышками для показа каждого кадра на демонстрационных щитах, что определяется скоростью поезда, а также шириной демонстрационных щитов и расстоянием между ними.

Напротив, на фиг. 11В показан поезд, проезжающий мимо цифрового демонстрационного устройства демонстрационной системы, предлагаемой согласно настоящему изобретению. Поскольку каждый кадр может занимать более одного цифрового дисплея 310, промежутки времени между вспышками для демонстрации каждого последующего кадра не ограничиваются перемещением окна 330 для совпадения со следующим цифровым дисплеем, как это имеет место в системе предшествующего уровня техники, показанной на фиг. 11А, но, вместо этого, промежуток времени между последовательными вспышками может быть короче, чтобы, например, когда поезд проезжает мимо цифровых дисплеев на более низкой скорости, каждый кадр смещался на меньшее расстояние, чем в том случае, когда поезд двигается на более высокой скорости, чтобы демонстрировать пассажиру проезжающего поезда киноизображение, воспринимаемое непрерывным и с плавными переходами.

При регулировании величины смещения последующих изображений в серии изображений таким образом, чтобы она согласовывалась со скоростью проезжающего поезда, пассажир из окна проезжающего поезда может воспринимать непрерывное киноизображение с плавными переходами между кадрами. Это невозможно при использовании технологии демонстрации изображений предшествующего уровня техники, так как скорость поезда должна быть достаточно большой, чтобы поезд проезжал по меньшей мере 22 демонстрационных щита в секунду, причем ширина каждого щита должна быть достаточной для демонстрации кадра такого размера, который мог бы легко наблюдать пассажир проезжающего поезда. В противоположность этому положительный эффект настоящего изобретения проявляется даже в том случае, если поезд замедляется до полной остановки.

На фиг. 12А представлена потенциальная проблема, которая может возникнуть при определенных скоростях проезжающего транспортного средства, а именно, пустой участок 350 на границе между цифровыми дисплеями становится заметным и отвлекает зрителя при повторяющемся появлении этого пустого участка 350 на том же самом месте в последующих кадрах 320 последовательности изображений.

Для компенсации этого воспринимаемого глазом явления можно использовать нелинейную частоту кадров, как показано на фиг. 12В. Здесь промежуток времени между последующими кадрами 320 больше не одинаков по протяженности. В показанном на фиг. 12В примере промежуток времени между кадрами 320 и 320' был укорочен, а промежуток времени между кадрами 320 и 320' удлинен. В результате положение пропущенной части не появляется постоянно в одном и том же положении в серии кадров, составляющих киноизображение. Таким образом границы между цифровыми дисплеями остаются незаметными для зрителя и не отвлекают его.

Иногда применение нелинейной частоты кадров может привести к мерцанию киноизображения вследствие увеличения промежутка времени между одними кадрами и увеличению яркости изображения вследствие уменьшения промежутка времени между другими кадрами. Это можно компенсировать, вставив новый кадр между двумя соседними кадрами, разделенными увеличенным промежутком времени, как показано на фиг. 12С. Здесь во время 1=2х демонстрируется интерполированный кадр 360, причем этот интерполированный кадр 360 идентичен кадру 320', но смещен на цифровом демонстрационном устройстве 300 таким образом, чтобы граница между экранами приходилась на другое место в кадре 360, чем в кадре 320'. Яркость подсвечивания интерполированного изображения кадра 360 ниже яркости кадра 320'.

На фиг. 12Ό представлен альтернативный нелинейной частоте кадров подход, предусматривающий вставку кадра, менее яркого, чем кадр 320', за исключением яркой линии на кадре 360, соответствующей положению, в котором кадр 320' разрывает граница.

Эти два способа можно применять отдельно или вместе.

Яркость кадра 360 представлена на фиг. 12Е, где можно увидеть, что упомянутая яркая линия ярче остального кадра 360. Однако наилучшие результаты достигаются при использовании некоторого профиля распределения яркости, при котором между яркой линией и остальной частью кадра существует

- 15 010552 некоторый градиент яркости, как показано на фиг. 12Ό, вместо резкого падения яркости между кромкой яркой линии и остальной частью кадра 360. Таким образом сводится к минимуму или вовсе устраняется восприятие границы цифрового дисплея.

Хотя аспекты изобретения были описаны со ссылками на варианты осуществления, показанные на прилагаемых чертежах, следует понимать, что изобретение не ограничивается этими конкретными вариантами осуществления, и без дополнительной изобретательской деятельности и усилий можно осуществить различные изменения и модификации. Например, цифровой дисплей может быть в виде единого сплошного экрана, на котором каждый последующий кадр подходящим образом перемещается относительно предыдущего кадра. Преимуществом такого решения было бы то, что не понадобилось бы компенсировать пустые участки между соседними экранами.

Claims (70)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система демонстрации изображений, включающая в себя демонстрационное средство для демонстрации последовательности изображений вдоль маршрута транспортного средства;

   осветительное средство для кратковременного подсвечивания отдельных изображений;

   по меньшей мере один датчик, осуществляющий периодические измерения скорости проезжающего мимо него транспортного средства; и средство управления, выполненное с возможностью управления осветительным средством для последовательного подсвечивания изображений по мере проезда мимо них транспортного средства в моменты подсвечивания, определенные исходя из положения транспортного средства на упомянутом маршруте;

   причем упомянутое средство управления имеет средство обработки, включающее в себя первую систему, выполненную с возможностью обработки результатов периодических измерений скорости для получения мгновенной оценки положения транспортного средства на упомянутом маршруте, и вторую систему, выполненную с возможностью определения моментов подсвечивания на основе упомянутой мгновенной оценки положения транспортного средства.
2. 2. Система демонстрации изображений по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая первая система выполнена с возможностью получения полиномиальных решений первого, второго, третьего и более высокого порядка уравнения движения.
3. 3. Система демонстрации изображений по п.2, отличающаяся тем, что первая система включает в себя множество каскадно включенных регистров, в котором первый регистр выполнен с возможностью загрузки мгновенными значениями, производными от упомянутых результатов периодических измерений скорости, а второй регистр выполнен с возможностью загрузки значениями, представляющими мгновенное положение транспортного средства.
4. 4. Система демонстрации изображений по п.3, отличающаяся тем, что упомянутая первая система дополнительно включает в себя суммирующее средство для суммирования мгновенных значений первого и второго регистров с целью периодического обновления второго регистра, а также третий регистр, выполненный с возможностью реализации функции временной задержки в отношении выходного сигнала суммирующего средства перед обновлением второго регистра.
5. 5. Система демонстрации изображений по п.4, отличающаяся тем, что функция временной задержки третьего регистра определена таким образом, чтобы периодическое обновление второго регистра происходило не реже чем каждые 50 мкс.
6. 6. Система демонстрации изображений по п.4 или 5, отличающаяся тем, что мгновенные значения первого регистра представляют расстояние, преодоленное транспортным средством за текущий цикл.
7. 7. Система демонстрации изображений по п.6, отличающаяся тем, что мгновенные значения первого регистра представляют собой пересчитанные значения измеренной скорости транспортного средства.
8. 8. Система демонстрации изображений по любому из пп.3-7, отличающаяся тем, что первая система дополнительно включает в себя четвертый регистр, выполненный с возможностью загрузки значениями, представляющими мгновенное ускорение транспортного средства.
9. 9. Система демонстрации изображений по п.8, отличающаяся тем, что упомянутое суммирующее средство содержит первое суммирующее средство, а упомянутая первая система дополнительно включает в себя второе суммирующее средство для сложений мгновенных значений упомянутых первого и четвертого регистров с целью периодического обновления первого регистра, а также пятый регистр, выполненный с возможностью реализации функции временной задержки в отношении выходного сигнала второго суммирующего средства перед обновлением первого регистра.
10. 10. Система демонстрации изображений по п.9, отличающаяся тем, что функция временной задержки пятого регистра задается таким образом, чтобы первый регистр периодически обновлялся по меньшей мере один раз в 50 мкс.
11. 11. Система демонстрации изображений по п.9 или 10, отличающаяся тем, что мгновенные значения упомянутого четвертого регистра представляют изменение скорости транспортного средства в теку

    - 16 010552 щем цикле.
12. 12. Система демонстрации изображений по п.10, непосредственно или не прямо зависящему от п.5, отличающаяся тем, что третий и пятый регистры синхронизированы и реализуют одинаковую функцию временной задержки.
13. 13. Система демонстрации изображений по п.12, отличающаяся тем, что временная задержка третьего и пятого регистров составляет менее 20 мкс.
14. 14. Система демонстрации изображений по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что упомянутый датчик выполнен с возможностью работы асинхронно со средством управления.
15. 15. Система демонстрации изображений по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что упомянутая вторая система выполнена с возможностью работы асинхронно с упомянутой второй системой.
16. 16. Система демонстрации изображений по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что транспортное средство имеет множество окон, а вторая система дополнительно выполнена с возможностью подсвечивания отдельных изображений при совпадении некоторого конкретного изображения и некоторого конкретного окна.
17. 17. Система демонстрации изображений по п.16, отличающаяся тем, что вторая система выполнена с возможностью сопоставления, в реальном времени, мгновенного вычисленного положения транспортного средства на упомянутом маршруте с данными, касающимися положения каждого подлежащего подсвечиванию изображения, и данными, касающимися положения отдельных окон на транспортном средстве.
18. 18. Система демонстрации изображений по п.17, отличающаяся тем, что вторая система включает в себя средство для периодического определения в реальном времени следующего окна транспортного средства, которое будет проезжать мимо каждого из демонстрируемых изображений.
19. 19. Система демонстрации изображений по п.18, отличающаяся тем, что каждое отдельное изображение подсвечивается при каждом совпадении изображения и окна, определенного как следующее окно, которое будет проезжать мимо этого изображения.
20. 20. Система демонстрации изображений по п.18 или 19, отличающаяся тем, что средство для определения следующего окна обновляется для определения следующего окна для каждого изображения всякий раз, когда это изображение подсвечивается.
21. 21. Система демонстрации изображений по п.18, отличающаяся тем, что вторая система обработки данных дополнительно выполнена с возможностью сравнения относительного положения каждого изображения относительно мгновенного положения следующего окна, в отношении которого определено, что оно будет проезжать мимо этого изображения, при каждом обновлении мгновенной оценки положения транспортного средства упомянутой первой системой обработки.
22. 22. Система демонстрации изображений по любому из пп.17-21, отличающаяся тем, что вторая система выполнена с возможностью работы с данными, относящимися к положению упомянутых изображений, для управления подсвечиванием отдельных изображений в соответствующих частях последовательности изображений, таким образом, чтобы положения подсвечивания соответствующих частей последовательности изображений относительно транспортного средства были различны для различных частей последовательности изображений.
23. 23. Система управления для системы демонстрации изображений, выполненной с возможностью кратковременного подсвечивания последовательных изображений в последовательности изображений, расположенных вдоль маршрута транспортного средства, по мере перемещения транспортного средства мимо них, включающая в себя средство для приема выходных сигналов по меньшей мере одного датчика, выполненного с возможностью обнаружения появления транспортного средства и предоставления результатов периодических измерений скорости транспортного средства; и средство управления, выполненное с возможностью управления освещением для последовательного подсвечивания изображений по мере проезда мимо них транспортного средства в моменты подсвечивания, определенные исходя из положения транспортного средства на упомянутом маршруте;

    в которой упомянутое средство управления имеет средство обработки, включающее в себя первую систему, выполненную с возможностью обработки результатов периодических измерений скорости для получения мгновенной оценки положения транспортного средства на упомянутом маршруте, и вторую систему, выполненную с возможностью определения моментов подсвечивания на основе упомянутой мгновенной оценки положения транспортного средства.
24. 24. Способ управления системой демонстрации изображений, выполненной с возможностью кратковременного подсвечивания последовательных изображений в последовательности изображений, расположенных вдоль маршрута транспортного средства, по мере перемещения транспортного средства мимо них, включающий такие этапы:

    обнаружение появления транспортного средства при его приближении к упомянутой последовательности изображений, расположенных вдоль маршрута транспортного средства;

    определение скорости транспортного средства, перемещающегося по упомянутому маршруту;

    - 17 010552 обработка результатов периодических измерений скорости для получения мгновенной оценки положения транспортного средства на упомянутом маршруте;

    управление освещением, осуществляемое таким образом, чтобы последовательно подсвечивать изображения при прохождении транспортного средства мимо них в моменты подсвечивания, определенные исходя из положения транспортного средства на упомянутом маршруте.
25. 25. Способ по п.24, отличающийся тем, что упомянутый этап обработки включает операцию интегрирования измеренной скорости по определенному периоду времени для определения расстояния, пройденного транспортным средством за этот период времени.
26. 26. Способ по п.25, отличающийся тем, что упомянутый этап обработки включает операцию загрузки первого регистра значениями, выведенными из результатов периодических измерений скорости, и периодического сложения упомянутых значений первого регистра с содержимым второго регистра, загружаемого значениями, представляющими мгновенное положение транспортного средства на упомянутом маршруте, для обновления второго регистра мгновенным положением транспортного средства.
27. 27. Способ по п.26, отличающийся тем, что этап определения измеренной скорости транспортного средства и этап определения мгновенного положения транспортного средства асинхронны.
28. 28. Способ по любому из пп.25-27, отличающийся тем, что он дополнительно включает этапы определения ускорения транспортного средства по мере его перемещения по маршруту и обработки результатов периодических измерений ускорения для получения оценки мгновенного положения второго порядка на основе измеренных ускорения и скорости транспортного средства.
29. 29. Способ по п.28, непосредственно или не прямо зависящему от п.26, отличающийся тем, что этап обработки результатов периодических измерений ускорения включает операцию загрузки еще одного регистра значениями, производными от упомянутых результатов периодических измерений ускорения, и периодического сложения упомянутых значений с содержимым упомянутого первого регистра, чтобы тем самым периодически обновлять первый регистр мгновенной скоростью транспортного средства.
30. 30. Способ по любому из пп.24-29, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап сопоставления в реальном времени упомянутого мгновенного вычисленного положения транспортного средства на упомянутом маршруте с данными, касающимися положения каждого подлежащего подсвечиванию изображения, и данными, касающимися положения отдельных окон на транспортном средстве.
31. 31. Способ по п.30, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап периодического определения, в реальном времени, следующего окна транспортного средства, которое будет проезжать мимо каждого из демонстрируемых изображений.
32. 32. Способ по п.31, отличающийся тем, что каждое конкретное изображение подсвечивается при каждом совпадении и окна, определенного как следующее окно, которое будет проезжать мимо этого изображения.
33. 33. Способ по п.31 или п.32, отличающийся тем, что определение следующего окна, которое будет проезжать мимо изображения, обновляется для каждого конкретного изображения последовательности изображений всякий раз, когда это изображение подсвечивается.
34. 34. Способ по п.31, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап сравнения относительного положения каждого отдельного изображения относительно мгновенного положения следующего окна, в отношении которого определено, что оно будет проезжать мимо этого изображения, при каждом обновлении мгновенной оценки положения транспортного средства.
35. 35. Способ по любому из пп.24-34, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап обработки данных, относящихся к положению упомянутых изображений, для управления подсвечиванием отдельных изображений в соответствующих частях последовательности изображений, таким образом, чтобы положения подсвечивания соответствующих частей последовательности изображений относительно транспортного средства были различны для различных частей последовательности изображений.
36. 36. Способ по п.35, отличающийся тем, что этап обработки данных, относящихся к положению упомянутых изображений, включает операцию применения отображающей функции, использующей одно или несколько значений смещения, к упомянутым данным, относящимся к положению упомянутых изображений, для перемещения положений подсвечивания соответствующих частей последовательности изображений относительно транспортного средства.
37. 37. Система для определения появления определенной особенности конструкции транспортного средства в одной или нескольких точках известного маршрута транспортного средства, включающая в себя сенсорное средство для обнаружения появления некоторой особенности конструкции транспортного средства в упомянутой точке или в каждой из упомянутых точек на маршруте и формирования сигнала обнаружения;

    отметчик времени для сохранения временного сигнала, представляющего время обнаружения данной особенности конструкции; и средство сравнения продолжительности упомянутого сигнала обнаружения или каждого из сигналов обнаружения с предварительно заданной пороговой продолжительностью, соответствующей известной продолжительности сигнала, который должен был бы генерироваться от упомянутой определенной

    - 18 010552 особенности конструкции транспортного средства, на основании чего определяется достоверность упомянутого временного сигнала или каждого из временных сигналов.
38. 38. Система по п.37, отличающаяся тем, что сенсорное средство включает в себя множество датчиков, расположенных на предварительно заданном расстоянии друг от друга вдоль маршрута транспортного средства.
39. 39. Система по п.38, отличающаяся тем, что она дополнительно включает в себя средство обработки для определения скорости транспортного средства с использованием проверенных на достоверность временных сигналов соседних датчиков.
40. 40. Система по любому из пп.37-39, отличающаяся тем, что сенсорное средство включает в себя светолучевые датчики.
41. 41. Система по п.40, отличающаяся тем, что луч света датчика однонаправленный.
42. 42. Система по п.40, отличающаяся тем, что луч света датчика двунаправленный.
43. 43. Система по любому из пп.40-42, отличающаяся тем, что сигнал обнаружения формируется при перекрытии светового луча особенностью конструкции транспортного средства.
44. 44. Система по любому из пп.40-42, отличающаяся тем, что сигнал обнаружения формируется при последующем устранении перекрытия светового луча.
45. 45. Система по любому из пп.37-44, отличающаяся тем, что она выполнена для использования с поездом, едущим по железнодорожному пути.
46. 46. Система по любому из пп.37-45, отличающаяся тем, что определенной особенностью конструкции является начало транспортного средства.
47. 47. Система по любому из пп.37-45, отличающаяся тем, что определенной особенностью конструкции является конец транспортного средства.
48. 48. Устройство по любому из пп.37-47, отличающееся тем, что транспортное средство имеет множество вагонов.
49. 49. Система по п.48, отличающаяся тем, что определенной особенностью конструкции является конец или начало вагона.
50. 50. Способ определения появления определенной особенности конструкции транспортного средства в одной или нескольких точках известного маршрута транспортного средства, включающий такие этапы:

    обнаружение появления некоторой особенности конструкции транспортного средства в упомянутой точке или в каждой из упомянутых точек на маршруте и формирование сигнала обнаружения;

    сохранение временного сигнала, представляющего время обнаружения данной особенности конструкции; и сравнение продолжительности упомянутого сигнала обнаружения или каждого из сигналов обнаружения с предварительно заданной пороговой продолжительностью, соответствующей известной продолжительности сигнала, который должен был бы генерироваться от упомянутой определенной особенности конструкции транспортного средства, на основании чего определяется достоверность упомянутого временного сигнала или каждого из временных сигналов.
51. 51. Способ по п.50, отличающийся тем, что транспортным средством является поезд.
52. 52. Способ по п.50 или п.51, отличающийся тем, что упомянутой определенной особенностью конструкции является конец или начало транспортного средства.
53. 53. Способ по любому из пп.50-52, отличающийся тем, что транспортное средство имеет множество вагонов.
54. 54. Способ по п.53, отличающийся тем, что упомянутой определенной особенностью конструкции является конец или начало вагона.
55. 55. Способ по любому из пп.50-54, отличающийся тем, что он дополнительно включает этап определения достоверности множества временных сигналов для множества точек, отстоящих на предварительно заданном расстоянии друг от друга, и их использования для определения положения, скорости и/или ускорения транспортного средства.
56. 56. Демонстрационная система, включающая в себя цифровое демонстрационное устройство, выполненное с возможностью демонстрации изображения; датчик скорости, выполненный с возможностью формирования сигнала скорости, указывающего скорость проезжающего мимо демонстрационного устройства транспортного средства, имеющего окно; датчик положения транспортного средства, выполненный с возможностью формирования сигнала положения, указывающего положение транспортного средства относительно демонстрационного устройства; и устройство обработки, подключенное с возможностью приема сигнала от датчика скорости, указывающего скорость транспортного средства, и сигнала от датчика положения транспортного средства, указывающего положение окна транспортного средства относительно демонстрационного устройства, и выполненное с возможностью перемещения изображения по демонстрационному устройству по мере перемещения транспортного средства относительно демонстрационного устройства, для обеспечения совпадения положения окна транспортного средства и положения изображения на демонстрационном устройстве.
57. 57. Демонстрационная система по п.56, отличающаяся тем, что изображение состоит из последовательности составляющих киноизображение кадров и тем, что демонстрационное устройство выполнено

    - 19 010552 с возможностью демонстрации следующего кадра данной последовательности на демонстрационном устройстве в ином положении относительно положения, в котором демонстрировался предыдущий кадр, и которое определяется скоростью транспортного средства, проезжающего мимо демонстрационного устройства, таким образом, чтобы при демонстрации каждого кадра упомянутой последовательности кадров местоположение каждого такого кадра на демонстрационном устройстве совпадало с положением окна транспортного средства, проезжающего мимо цифрового демонстрационного устройства.
58. 58. Демонстрационная система по п.56 или 57, отличающаяся тем, что транспортное средство имеет множество окон, так что изображение демонстрируется на цифровом демонстрационном устройстве при совпадении с положением каждого окна транспортного средства.
59. 59. Демонстрационная система по любому из пп.56-58, отличающаяся тем, что демонстрационное устройство включает в себя один цифровой дисплей.
60. 60. Демонстрационная система по любому из пп.56-58, отличающаяся тем, что демонстрационное устройство включает в себя множество цифровых дисплеев.
61. 61. Демонстрационная система по п.60, отличающаяся тем, что дисплеи установлены, по существу, примыкающими друг к другу.
62. 62. Демонстрационная система по п.61, отличающаяся тем, что дисплеи расположены таким образом, что смежные края соседних дисплеев примыкают друг к другу.
63. 63. Демонстрационная система по любому из пп.60-62, отличающаяся тем, что изображение демонстрируется на демонстрационном устройстве таким образом, что один кадр демонстрируется несколькими дисплеями.
64. 64. Демонстрационная система по любому из пп.56-63, отличающаяся тем, что упомянутый цифровой дисплей является жидкокристаллическим дисплеем (ЖК-дисплеем) или дисплеем на тонкопленочных транзисторах (ТРТ-дисплеем).
65. 65. Способ демонстрации изображения, включающий такие этапы:

    установка цифрового демонстрационного устройства, выполненного с возможностью демонстрации на нем изображения;

    установка датчика скорости, выполненного с возможностью формирования сигнала скорости, указывающего скорость транспортного средства, проезжающего мимо демонстрационного устройства;

    установка датчика положения транспортного средства, выполненного с возможностью формирования сигнала положения, указывающего положение транспортного средства относительно демонстрационного устройства;

    установка средства обработки, подключенного к датчику скорости и датчику положения транспортного средства и выполненного с возможностью приема сигнала, указывающего скорость транспортного средства, и сигнала, указывающего положение транспортного средства;

    формирование выходного сигнала для перемещения изображения по цифровому демонстрационному устройству таким образом, чтобы положение окна транспортного средства и местоположение изображения на цифровом демонстрационном устройстве совпадали, причем изображение демонстрируется с использованием вспышки задней подсветки.
66. 66. Способ по п.65, отличающийся тем, что изображение состоит из последовательности составляющих киноизображение кадров, и тем, что положение для демонстрации следующего кадра данной последовательности на демонстрационном устройстве относительно положения для демонстрации предыдущего кадра определяется скоростью транспортного средства, проезжающего мимо демонстрационного устройства, таким образом, чтобы при последовательной демонстрации каждого кадра местоположение каждого кадра на демонстрационном устройстве совпадало с положением окна транспортного средства, проезжающего мимо демонстрационного устройства.
67. 67. Способ по п.65 или 66, отличающийся тем, что демонстрационное устройство включает в себя один цифровой дисплей.
68. 68. Способ по п.65 или 66, отличающийся тем, что демонстрационное устройство включает в себя множество цифровых дисплеев.
69. 69. Способ по п.68, отличающийся тем, что дисплеи установлены, по существу, примыкающими один к другому.
70. 70. Способ по п.69, отличающийся тем, что дисплеи расположены таким образом, что смежные края соседних дисплеев примыкают друг к другу.