PL239236B1 - Interaktywny model 3D wieży - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest interaktywny model 3D budynku wieży z wkomponowanym urządzeniem do audiodeskrypcji, zwłaszcza z przeznaczeniem do druku.

Barierą osób z dysfunkcjami wzroku jest brak możliwości prawidłowego postrzegania różnych rzeczy, dzieł sztuki, zabytkowych obiektów architektonicznych itp. Dlatego poszukuje się odpowiednich rozwiązań, które umożliwią przekazanie treści wizualnych w inny sposób. Bardzo dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie techniki audiodeskrypcji.

W opisie wzoru użytkowego CN201120349868(U) przedstawiony jest pomnik z instalacją audiowizualną. Elektroniczny zabytek audio i wideo składa się z korpusu pomnika i charakteryzuje się t ym, że przednia ściana korpusu pomnika jest wyposażona w ekran ciekłokrystaliczny. Bryła pomnika jest również wyposażona w otwór montażowy. Elementy instalacji audio i wideo są umieszczone w bryle pomnika. Sygnały wyjściowe wideo i audio przekazywane są do układu z ekranem wyświetlacza ciekłokrystalicznego.

Z opisu patentowego PL20150124620{Y1j znana jest makieta kamienicy, mającej cztery ścianki boczne i dach dwuspadowy, zestawiona z pojedynczego wykroju zagiętego wzdłuż linii bigowania. W kartonowej makiecie kamienicy dwie przeciwległe ścianki spośród ścianek bocznych są wyposażone w ozdobne szczyty, osłaniające skośne krawędzie dachu dwuspadowego, a wykrój do zestawienia kartonowej makiety kamienicy jest podzielony trzema równoległymi pierwszymi liniami bigowania na cztery pola, odpowiadające ściankom bocznym makiety kamienicy.

Z opisu zgłoszenia patentowego FR19780029229(A1) znany jest wydrukowany model polimerowy. Model skonstruowany jest tak, aby możliwe było przedstawienie szczegółów zawartych na jej zewnętrznej stronie. Obudowa odpowiadająca kształtowi zewnętrznej części słupka jest wykona na z przezroczystego tworzywa sztucznego. Zdjęcie zewnętrznej części pomnika jest wydrukowane na arkuszowym materiale, który jest składany i wkładany do wnętrza obudowy. Jest to widoczne przez obudowę i pokazuje drobne szczegóły.

Celem wynalazku jest przedstawienie osobom niewidomym i niedowidzącym architektury budynku wieży za pomocą modelu 3D budynku wieży Trynitarskiej z zastosowaniem urządzenia do audiodeskrypcji.

Istotą wynalazku w postaci interaktywnego modelu 3D wieży Trynitarskiej jest to, że składa się z kasety otwartej od góry, na ścianie której znajduje się wejście zasilające podłączone do modułu zasilania akumulatorowego, który poprzez włącznik połączony jest z mikrokontrolerem oraz diodą LED sygnalizującą włączenie. Mikrokontroler połączony jest z wejściami modułów zbliżeniowych oraz wyjściami z diodami sygnalizacyjnymi. Mikrokontroler podłączony jest z wyjściem do modułu odtwarzania próbek audio, który podłączony jest do głośnika. Na kasecie znajduje się podstawa z modelem 3D budynku wieży. Każdy z modułów zbliżeniowych w orientacji pionowej składa się z dwóch czujników zbliżeniowych ułożonych w orientacji poziomej i znajdującej się pomiędzy nimi sygnalizacyjnej diody. Każdy czujnik zbliżeniowy składa się z nadajnika czujnika i odbiornika czujnika połączonych z komparatorem napięcia. Nadajnik pierwszego czujnika i nadajnik drugiego czujnika znajdują się po lewej stronie modułu zbliżeniowego, a pomiędzy nimi znajduje się dioda sygnalizacyjna. Na prawej ścianie wieży na wysokości przejścia przez wieżę od strony frontowej znajduje się pierwszy moduł zbliżeniowy. Na prawej ścianie wieży od strony frontowej na wysokości górnych okien znajduje się drugi moduł zbliżeniowy. Na prawej ścianie wieży od strony tylnej na wysokości górnych ok ien znajduje się trzeci moduł zbliżeniowy. Na prawej ścianie wieży od strony tylnej w połowie wysokości wieży znajduje się czwarty moduł zbliżeniowy. Na prawej ścianie wieży od strony tylnej przy przejściu przez wieżę znajduje się piąty moduł zbliżeniowy.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest możliwość przedstawienia osobom niewidomym i niedowidzącym architektury budynku wieży za pomocą modelu 3D wieży Trynitarskiej. Wynalazek umożliwia za pomocą zmysłu dotyku i słuchu zapoznawanie się z poszczególnymi elementami architektonicznymi wieży. Rozmieszczenie modułów zbliżeniowych na różnych powierzchniach modelu 3D pozwala, poprzez mikrokontroler, na uruchomienie zestawów dedykowanych informacji przekazujących treści o poszczególnych elementach składowych obiektu, co dodatkowo sygnalizowane jest zapaleniem diody umieszczonej przy uaktywnionym module zbliżeniowym. Interaktywne urządzenie do audiodeskrypcji cechuje się niewielkim poborem prądu. W odmianie wykonania dzięki zastosowaniu technologii druku 3D model wieży jest lekki i swoimi rozmiarami dostosowany do podnoszenia i obracania modelu przez pojedynczego użytkownika. Wynalazek jest w pełni autonomiczny, co oznacza, że do poprawnego

PL 239 236 B1 działania nie wymaga żadnych dodatkowych układów zasilających i urządzeń wspomagających. Takie rozwiązanie umożliwia również przekazywanie modelu uczestnikom wykładu. Dzięki wymianie karty SD istnieje możliwość zmiany wersji językowej audiodeskrypcji.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia widok perspektywiczny z góry od strony frontowej obiektu wraz z kasetą, fig. 2 - przedstawia widok perspektywiczny z góry od strony tylnej obiektu wraz z kasetą, fig. 3 - schemat blokowy układu, fig. 4 - schemat blokowy modułu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania to interaktywny model 3D budynku wieży z wkomponowanym urządzeniem do audiodeskrypcji. Drukowany model 3D 12 przedstawia istniejący budynek wieży Trynitarskiej, która znajduje się w Lublinie. Model wieży został wyodrębniony z zabudowy, która w rzeczywistości występuje zarówno po lewej i prawej stronie, a także zniwelowano różnicę poziomów podstawy wieży występującą między frontową a tylną stroną. Model przedstawia odwzorowany z pewnymi uproszczeniami i w odpowiedniej skali obiekt rzeczywisty. Część elementów, w szczególności zdobienia i obiekty małych rozmiarów, wymodelowano nieproporcjonalnie do całości budynku wieży. Wynalazek składa się z otwartej z jednej strony kasety 1 posiadającej podstawę o zarysie prostokąta, na której bokach umiejscowione są ściany. Na ścianie frontowej znajduje się wejście zasilające 2 DC 9 V, podłączone do modułu zasilania akumulatorowego 3 zawierające ogniwo litowo-jonowe typu 18650 dostarczające napięcie 5 V. Moduł zasilania akumulatorowego 3 poprzez włącznik 4 podłączony jest do mikrokontrolera 6 zamocowanego do podstawy kasety 1 oraz z diodą LED 5. Mikrokontroler 6 to jednoukładowy niskonapięciowy układ wraz z wgranym odpowiednim oprogramowaniem sterującym zawierający piętnaście cyfrowych portów GPIO oraz jeden interfejs UART. Mikrokontroler 6 połączony jest wejściami z modułami zbliżeniowymi 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 oraz wyjściami z diodami sygnalizującymi 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5. Mikrokontroler 6 podłączony jest wyjściem do modułu odtwarzania próbek audio 9 składającego się z modułu YX5300 zawierającego w swojej konstrukcji czytnik kart MicroSD oraz wyjście audio, do którego podłączony jest moduł głośników 10 zamocowany do podstawy kasety 1. Na kasecie znajduje się podstawa 11 wraz z modelem 3D budynku wieży 12. Każdy moduł zbliżeniowy 7.1,7.2, 7.3, 7.4, 7.5 jest ułożony w orientacji pionowej i składa się z dwóch czujników zbliżeniowych 7.1.1,7.1.2 - TCRT5000 ułożonych w orientacji poziomej. Każdy z czujników zbliżeniowy 7.1.1, 7.1.2 składa się z nadajnika czujnika 13.1, 13.2 i odbiornika czujnika 14.1, 14.2 połączonych z komparatorem napięcia. Nadajnik pierwszego czujnika 13.1 i nadajnik drugiego czujnika 13.2 znajdują się po lewej stronie modułu zbliżeniowego a pomiędzy nimi znajduje się dioda sygnalizacyjna 8.1. Na prawej ścianie wieży na wysokości przejścia przez wieżę od strony frontowej znajduje się pierwszy moduł zbliżeniowy 7.1, na prawej ścianie wieży od strony frontowej na wysokości górnych okien znajduje się drugi moduł zbliżeniowy 7.2. Na prawej ścianie wieży od strony tylnej na wysokości górnych okien znajduje się trzeci moduł zbliżeniowy 7.3, na prawej ścianie wieży od strony tylnej w połowie wysokości wieży znajduje się czwarty moduł zbliżeniowy 7.4. Na prawej ścianie wieży od strony tylnej przy przejściu przez wieżę znajduje się piąty moduł zbliżeniowy 7.5. Wewnątrz bryły modelu znajdują się kanały doprowadzające przewody łączące moduły zbliżeniowe 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 i diody sygnalizacyjne 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 z mikrokontrolerem 6.

Działanie interaktywnego modelu 3D budynku wieży polega na tym, że użytkownik przesuwając palce swojej dłoni po powierzchniach modelu 3D budynku wieży 12 lub w ich pobliżu wzbudza czujniki tworzące moduł zbliżeniowy 7.1,7.2, 7.3, 7.4, 7.5. Wertykalny układ modułu zbliżeniowego pozwala na identyfikację kierunku ruchu palców dłoni w kierunku pionowym, co zapewnia na wejściu, po wzbudzeniu obu czujników zbliżeniowych 7.1.1,7.1.2, sekwencyjne przekazanie sygnałów do mikrokontrolera 6 oraz na wyjściu przekazanie napięcia do diody sygnalizacyjnej 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 i jej zapalenie, a następnie uruchomienie odpowiedniej sekwencji audiodeskrypcji, która wynika ze wzbudzonego modułu oraz kierunku przemieszczania palców dłoni. Do cyfrowych wejść mikrokontrolera 6 zostały podłączone moduły zbliżeniowe 7.1,7.2, 7.3, 7.4, 7.5. Diody sygnalizujące 8.1,8.2, 8.3, 8.4, 8.5 podłączone do mikrokontrolera 6 informują o zlokalizowanym miejscu dotyku, a więc który moduł zbliżeniowy 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 został uaktywniony i czego dotyczy odtwarzana sekwencja audio. Zadaniem modułu zbliżeniowego 7.1,7.2, 7.3, 7.4, 7.5 jest wykrycie zbliżenia palca dłoni osoby i wysłanie do portu mikrokontrolera 6 stanu wysokiego. Uruchomienie pierwszego czujnika zbliżeniowego 7.1.1 wchodzącego w skład modułu zbliżeniowego 7.1 generuje krótki zwrotny sygnał akustyczny. Uruchomienie drugiego czujnika zbliżeniowego 7.1.2 wchodzącego w skład modułu zbliżeniowego 7.1 generuje krótki zwrotny sygnał akustyczny o innej barwie. Mikrokontroler 6 na podstawie sygnałów cyfrowych występujących na

PL 239 236 B1 monitorowanych portach steruje pracą diody sygnalizacyjnej 8.1 oraz modułu odtwarzacza próbek audio 9. Zapalenie diody 8.1 oraz włączenie dedykowanej próbki audio następuje dopiero po uruchomieniu drugiego czujnika zbliżeniowego 7.1.2. Odtworzenie dedykowanej sekwencji audio jest uzależnione od kolejności uruchomienia czujników zbliżeniowych wchodzących w skład modułu zbliżeniowego - odpowiednio kolejność czujników zbliżeniowych: 7.1.1 i 7.1.2 albo 7.1.2 i 7.1.1. Mikrokontroler 6 na podstawie informacji odebranych z modułów zbliżeniowych 7.1,7.2, 7.3, 7.4, 7.5 wysyła żądanie odtworzenia próbki audio znajdującej się na karcie SD. Istnieje bezpośrednia korelacja pomiędzy numerem modułu zbliżeniowego 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 a odtwarzaną próbką audio. Moduł odtwarzania próbek audio 9 steruje pracą modułu głośników 10 składającego się z dwóch głośników po jednym na każdy kanał audio.

Wykaz oznaczeń

7.1,7.2, 7.3, 7.4, 7.5

7.1.1, 7.1.2

8.1,8.2, 8.3, 8.4, 8.5

13.1, 13.2

14.1, 14.2

Kaseta

Wejście zasilające

Moduł zasilania akumulatorowego

Włącznik

Dioda

Mikrokontroler

Moduł zbliżeniowy

Czujnik zbliżeniowy

Dioda sygnalizacyjna

Moduł odtwarzania próbek audio

Moduł głośnika

Podstawa

Model 3D budynku wieży

Nadajnik czujnika zbliżeniowego

Odbiornik czujnika zbliżeniowego

Claims (1)

1. Interaktywny model 3D wieży posiadający bryłę budynku znamienny tym, że składa się z kasety (1) otwartej od góry, na ściance której znajduje się wejście zasilające (2), podłączone do modułu zasilania akumulatorowego (3), który podłączony jest poprzez włącznik (4) z diodą (5) do mikrokontrolera (6) połączonego z wejściami modułów zbliżeniowych (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5) oraz wyjściami z diodami sygnalizacyjnymi (8.1,8.2, 8.3, 8.4, 8.5) oraz mikrokontroler (6) podłączony jest wyjściem do modułu odtwarzania próbek audio (9), który podłączony jest do modułu głośnika (10), przy czym na kasecie znajduje się podstawa (11) z modelem 3D budynku wieży (12), zaś każdy z modułów zbliżeniowych (7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5) w orientacji pionowej składa się z dwóch czujników zbliżeniowych (7.1.1, 7.1.2) ułożonych w orientacji poziomej i znajdującej się pomiędzy nimi diody sygnalizacyjnej (8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5), przy czym każdy czujnik zbliżeniowy (7.1.1,7.1.2) składa się z nadajnika czujnika (13.1, 13.2) i odbiornika czujnika (14.1, 14.2) połączonych z komparatorem napięcia, przy czym nadajnik pierwszego czujnika (13.1) i nadajnik drugiego czujnika (13.2) znajdują się po lewej stronie modułu zbliżeniowego, a pomiędzy nimi znajduje się dioda sygnalizacyjna (8.1), natomiast na prawej ścianie wieży na wysokości przejścia przez wieżę od strony frontowej znajduje się pierwszy moduł zbliżeniowy (7.1), na prawej ścianie wieży od strony frontowej na wysokości górnych okien znajduje się drugi moduł zbliżeniowy (7.2), na prawej ścianie wieży od strony tylnej na wysokości górnych okien znajduje się trzeci moduł zbliżeniowy (7.3), zaś na prawej ścianie wieży od strony tylnej w połowie wysokości wieży znajduje się czwarty moduł zbliżeniowy (7.4), na prawej ścianie wieży od strony tylnej przy przejściu przez wieżę znajduje się piąty moduł zbliżeniowy (7.5).