DE69707101T2 - Visuelle informationssysteme - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft visuelle Informationssysteme.
• Werbung wird häufig in einer beleuchteten Form präsentiert, die aus einer Matrixanordnung von fluoreszierenden Lichtern besteht. Diese Lichter werden üblicherweise in der Zeit, in der Dunkelheit herrscht, angeschaltet. Die Matrixanordnung nimmt den gleichen Bereich wie das präsentierte Bild ein und verbraucht eine verhältnismäßig große Menge an Energie. Derartige Systeme sind in dem Sinne verhältnismäßig unflexibel, als die gesamte Matrixanordnung neu aufgebaut werden muß, um ein anderes Bild anzuzeigen.
• Es sind andere Matrixanordnungen für bewegte Bilder bekannt, bei denen eine aus einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Lichtquellen bestehende Matrixanordnung so betreibbar ist, dass beispielsweise eine sich bewegende Mitteilung erzeugt wird. Derartige Matrixanordnungen verfügen über ein Vielfaches mehr an mit Lichtquellen ausgestatteten Spalten als Zeilen. Weiterhin ist die Größe der Matrixanordnung gleich der Größe des Bildes und dementsprechend ist die Verdrahtung der einzelnen Lichtquellen mit dem Steuerkreis und die Komplexität des Steuerkreises in der Regel sehr kostenaufwendig.
• EP-A-0 390 749 offenbart ein Straßenzeichen zur Benutzung in Verbindung mit sich entlang einer Straße bewegenden Fahrzeugen. Das Zeichen weist ein eine faseroptische Matrixanordnung aufweisendes Anzeigemittel, ein sogenanntes Display, auf, bei dem ein Ende eines Bündels von optischen Fasern so angeordnet ist, dass die Enden der einzelnen Fasern an dem einen Ende des Bündels eine in vertikaler Richtung längliche Matrixanordnung von Zeilen und Spalten bilden und die Enden der einzelnen Fasern an dem gegenüberliegenden Ende des Bündels mit einer elektro-optischen Schnittstelleneinheit verbunden sind, wobei Mittel zum Zuführen von elektrischen Signalen an die Schnittstelleneinheit vorhanden sind, um die Matrixanordnung zu veranlassen, zu verschiedenen Zeitpunkten ein unterschiedliches Bild anzuzeigen.
• Die Patentdokumente DE 2461140, GB 2241813 und das US- Patent Nr. 2,299,731 offenbaren alle Systeme zum Anzeigen von visuellen Informationen zur Benutzung in Verbindung mit einer schienengebundenen Transporteinheit, die Betrachter entlang eines vorbestimmten Fahrweges befördert, wobei das Display eine Abfolge von feststehenden Bildfeldern aufweist, die so durch stroboskopische Beleuchtung angestrahlt werden, dass ein durch die Transporteinheit an der Abfolge von feststehenden Bildfeldern vorbeibeförderter Betrachter ein scheinbar feststehendes Bild beobachtet.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine verbesserte Anordnung für eine visuelles Informationssystem zu schaffen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen mit einem Hauptrechner, der dazu eingerichtet ist, eine Vielzahl von jeweils ein bestimmtes Bild darstellenden verschiedenen Programmen zu speichern, und mit einer Vielzahl von visuellen Informationssystemen zur Benutzung in Verbindung mit einer Transporteinheit zum Transport von Betrachtern entlang eines vorbestimmten Fahrweges, wobei jedes System eine benachbart des Fahrweges anzuordnende Matrixanordnung aufweist und aus einer Vielzahl von individuell und selektiv mit Energie beaufschlagbaren, in Zeilen und Spalten angeordneten Lichtquellen besteht, mit einer Speichereinheit zur Ablage eines einem bestimmten Bild zugeordneten Programms, mit einer Steuereinheit, die zur Steuerung der Auswahl und Abfolge der Energiebeaufschlagung der Lichtquellen innerhalb einer Zeitspanne betätigbar ist, die der Trägheitszeit der menschlichen Retina für Licht entspricht, und wobei in Zusammenhang mit dem jeweiligen in der Speichereinheit abgelegten vorbestimmten Programm der Arbeitstakt der Steuereinheit so eingerichtet ist, dass er der Geschwindigkeit der Transporteinheit bei Passieren der Matrixanordnung entspricht, wobei ein mit der an der Matrixanordnung vorbeibewegten Transporteinheit bewegter Betrachter das jeweilige Bild als ein scheinbar stationäres Bild wahrnimmt, das einen Bereich einnimmt, der wesentlich größer als der Bereich der Matrixanordnung ist, wobei der Hauptrechner dazu eingerichtet ist, das in den Speichereinheiten abgelegte Programm mit einem in dem Hauptrechner gespeicherten Programm zu ersetzen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Transportsystem mit einem Fahrweg geschaffen, entlang dem Transporteinheiten bewegbar sind, und mit einem visuellen Anzeigesystem, das benachbart des Fahrweges angeordnet ist, wobei das Anzeigesystem eine faseroptische Matrixanordnung aufweist, bei der ein Ende eines Bündels von optischen Fasern so angeordnet ist, dass die Enden der einzelnen Fasern an einem Ende des Bündels von einer vertikalen länglichen Matrixanordnung von Zeilen und Spalten und die Enden der einzelnen Fasern an dem gegenüberliegenden Ende des Bündels mit einer elektro-optischen Schnittstelleneinheit verbunden sind, mit Steuermitteln zur Beaufschlagung der Schnittstelleneinheit mit elektrischen Signalen, um die Matrixanordnung zur Anzeige einer Abfolge von Bildern zu veranlassen, und mit Mitteln zur Steuerung der Rate, mit der die Steuermittel entsprechend der Geschwindigkeit der das System passierenden Transporteinheit und mit einem mit der Trägheitszeit der menschlichen Retina auf Licht zusammenhängenden Zeitrahmen Signale bereitstellen, wobei ein sich auf der Transporteinheit befindlicher Betrachter scheinbar gleichzeitig eine einzelne horizontale längliche Anzeige aus einer Abfolge von nebeneinander angeordneten Bildern wahrnimmt.
• Eine visuelles Informationssystem als Ausführung der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben, bei denen
• Fig. 1 eine Vorderansicht des Systems ist,
• Fig. 2 eine Blockschaubild des Systems ist,
• Fig. 3 ein detailliertes Blockschaubild des Systems ist,
• Fig. 4 eine Blockschaubild einer anderen Ausgestaltung des Systems gemäß der Erfindung ist und
• Fig. 5 die Rückansicht eines durch einen Tunnel fahrenden Zuges ist und die räumliche Anordnung des Systems darstellt.
• Das zu beschreibende visuelle Informationssystem ist dazu vorgesehen, in Tunnels angeordnet zu werden, durch die üblicherweise Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs wie beispielsweise U-Bahn-Züge fahren. Das System besteht aus einer Abfolge von Lichtquellen aufweisenden Matrixanordnungen 2, die in beabstandeten Intervallen entlang des Schienenweges 4 an der Seitenwand des Tunnels normalerweise auf der Höhe der Fenster des Zuges angeordnet sind, so dass die Matrixanordnungen durch die in dem Zuge befindlichen Fahrgäste betrachtet werden können. Ein bei jeder Matrixanordnung 2 in Fahrtrichtung vorne angeordneter Sensor 6 ist bezüglich der Annäherung des Zuges an die Matrixanordnung empfindlich, um die Matrixanordnung zu betätigen. Ein weiterer, bei jeder Matrixanordnung in Fahrtrichtung hinten angeordneter Sensor 8 ist auf ein Passieren des Zuges empfindlich, um die Matrixanordnung 2 zu deaktivieren. Die Sensoren 6 und 8 können in der Gestalt von Paaren von Infrarotsender und -empfänger ausgestaltet sein.
• Jede Matrixanordnung 2 besteht aus vier Spalten und 64 Zeilen von einzeln und gezielt mit Energie beaufschlagbaren Lichtquellen, beispielsweise Licht emittierende Dioden.
• Ausgewählte Lichtquellen in der Matrixanordnung werden durch eine Steuereinheit 10 entsprechend einem in einer Speichereinheit 12 abgelegten Programm an- und ausgeschaltet. Die Steuereinheit wird durch den Sensor 6 angesteuert, und das Programm wird zyklisch wiederholt, bis ein Signal von den Sensor 8 empfangen wird.
• Die Schaltrate der Lichtquellen und die Dauer ihrer Beaufschlagung mit Energie ist so eingerichtet, dass ein in dem Zug sitzender und seine Augen in Richtung der Matrixanordnung richtender Fahrgast ein Bild beobachtet, welches um ein Mehrfaches breiter als die Breite der Matrixanordnung ist.
• Dieser Effekt stellt sich ein, da aufgrund der Lichtblitze mit einer sehr kurzen Dauer die Reaktion des menschlichen Auges auf den Blitz noch lange nach der Beendigung des Blitzes anhält. Falls eine Abfolge von sehr kurzen Blitzen über eine kurze Zeitspanne von weniger als 0,015 Sekunden auftritt, erscheinen die Blitze dem Auge, als ob sie zur gleichen Zeit aufgetreten wären, und wenn die Blitze aufgrund einer Relativbewegung des Beobachters zu der Matrixanordnung auf der Retina voneinander beabstandet sind, nimmt das Auge ein zusammengesetztes Lichtbild war, welches für einen sich unmittelbar an die Zeitspanne anschließenden Zeitraum anhält. Somit ist ersichtlich, dass ein Programm geschaffen und in der Speichereinheit 12 abgelegt werden kann, welches für den Betrachter eine nahezu beliebiges gewünschtes Bild erzeugt. Dieses Bild kann die Gestalt von alphanumerischen Informationen oder die Gestalt eines Werbeplakates annehmen.
• Das Blockschaubild des Systems ist in Fig. 3 genauer dargestellt.
• Wie dargestellt besteht die Matrixanordnung 2 aus einer Abfolge von Licht emittierenden Dioden 20. Bei dieser Anordnung sind lediglich sechzehn dargestellt, die in einer einzelnen Spalte angeordnet sind. Jede LED hat eine Ausgangsleistung von 32 mcd und weist eine hohe Schaltgeschwindigkeit mit einer Schaltzeit von schneller als 10 Nanosekunden auf.
• Die Steuereinheit 10 umfasst eine Ansteuereinheit 22, die dazu dient, die LED's 20 über zugeordnete Widerstände 24 anzusteuern. Die Ansteuereinheit 22 wird durch eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 26 gesteuert, die ihre Befehle vom Anschluss 1 der Speichereinheit 12 über Widerstände R36 und R34 erhält, welche den Anschluss 5 der CPU speisen. Die Speichereinheit 12 ist in Gestalt eines löschbaren programmierbaren Nur-Lese- Speichers (erasable programmable read only memory, EPROM) ausgebildet.
• Die CPU 26 wird durch ein von dem Anschluss 28 des Sensors 6 empfangenes Signal aktiviert.
• Die CPU wiederholt zyklisch das in dem EPROM 12 gespeicherte Programm mit einer Wiederholungsrate im Bereich von 10-50 Hz, vorzugsweise bei 15 Hz.
• Durch periodisches Überschreiben der Speichereinheit werden die Fahrgäste in die Lage versetzt, verschiedene Bilder zu betrachten.
• Falls eine große Anzahl von Matrixanordnungen bereitgestellt wird, können diese in Gruppen unterteilt werden, wobei die Speichereinheit des Systems in jeder Gruppe gleichzeitig überschreibbar ist. Ein (nicht dargestellter) Zentralrechner dient dazu, eine Vielzahl von verschiedenen Programmen zu speichern. Der Zentralrechner ist mit jeder Gruppe verbunden, um die Speichereinheit in jeder Gruppe in Abhängigkeit der Tageszeit oder der Positionierung der Gruppe mit einem neuen Programm zu überschreiben.
• Falls eine farbiges Bild gewünscht wird, kann jede Lichtquelle der Matrixanordnung durch eine aus einer aus roten, grünen und blauen Elementen bestehenden Zeile oder einer aus roten, grünen, blauen und weißen Lichtelementen bestehenden Zeile ersetzt werden. Jedes Element ist einzelnen mit Energie beaufschlagbar. Es versteht sich, dass nach Festlegen des Programmes die Zeitdauer der Energiebeaufschlagung jeder Lichtquelle und die Farbwahl in dem sich ergebenden Bild in Abhängigkeit der Anforderungen verändert werden kann.
• Die Zeilen und Spalten in jeder Speichereinheit können unterschiedlich sein, wobei bevorzugt ist, dass das Verhältnis der Zeilen zu Spalten in der Matrixanordnung 16 : 1 oder größer ist.
• Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausgestaltung besteht die optische Matrixanordnung 20 aus einer durch die offenen Enden eines Bündels 22 von optischen Fasern gebildeten Matrixanordnung. Die gegenüberliegenden Enden der elektro-optischen Fasern des Bündels 22 sind an eine elektro-optische Schnittstelleneinheit 24 angeschlossen. Einem anzuzeigenden Bild zugeordnete Daten werden von einem Zentralrechner 32 durch radio-optische oder direkte Verbindungen über Kabel zu einer Datenschnittstelleneinheit 30 übermittelt, welche die Signale zu einer Prozessoreinheit 28 weiterleitet, die wiederum veranlaßt, dass die Signale in einer Abspeichereinheit 26 abgespeichert werden. Die Prozessoreinheit 28 reagiert auf eine lokale Ansteuerung wie beispielsweise die in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebenen Sensoren 6 und 8 oder auf eine ferngesteuerte Ansteuerung, um die elektro-optische Schnittstelleneinheit zu veranlassen, die in der Speichereinheit 26 abgespeicherten Daten auslesen, und das zugeordnete Bild nach und nach zur Anzeige auf dem Anzeigemittel oder Display 20 in einer in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Art und Weise zu bringen.
• Der Zentralrechner 32 kann zum Aussenden von verschiedenen Anzeigen gemäß den Anforderungen zu verschiedenen Gruppen von optischen Matrixanordnungen und zum Verändern der in den Speichereinheiten 26 für verschiedene Zeiten im Tages-, Wochen- und/oder Monatsgang gespeicherten Anzeigen programmiert sein.
• Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausgestaltung befördert ein Zug 36 innerhalb eines Tunnels 34 eine an Bord befindliche Übermittlungseinheit 38, die mit einem an Bord befindlichen oder entfernt angeordneten Zentralrechner 32 verbunden ist. Von dem Rechner 32 stammende Daten werden durch die Übermittlungseinheit 38 an eine Empfängereinheit 40 übermittelt, die benachbart eines Displays 20 angeordnet ist, welches an der Wand des Tunnels angebracht ist. Die Empfängereinheit ist mit der Datenschnittstelle 30 (siehe Fig. 4) des Displays verbunden, wobei das System in der gleichen Art und Weise wie in Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben arbeitet.
• Die Übermittlungseinheit und die Empfängereinheit können auf Schall-, optischer oder Radiobasis arbeiten. Weiterhin kann der Zug eine an Bord befindliche Geschwindigkeitsanzeige und der Geschwindigkeit des Zuges zugeordnete sowie der Prozessoreinheit 28 übermittelte Daten aufweisen, so dass die Prozessoreinheit die Rate verändern kann, mit der die elektro-optische Schnittstelleneinheit die Signale aus der Speichereinheit 26 derart ausliest, dass das Display mit der Geschwindigkeit des Zuges synchronisiert ist.
• Bei einer Abwandlung kann die Speichereinheit 26 weggelassen sein und die Signale können in Echtzeit von der Prozessoreinheit 28 eingelesen werden, anstatt dass die Signale von der Schnittstelle 24 aus der Speichereinheit 26 gelesen werden.

Claims (14)

1. Vorrichtung mit einem Hauptrechner, der dazu eingerichtet ist, eine Vielzahl von jeweils ein bestimmtes Bild darstellenden verschiedenen Programmen zu speichern, und mit einer Vielzahl von visuellen Informationssystemen zur Benutzung in Verbindung mit einer Transporteinheit zum Transport von Betrachtern entlang eines vorbestimmten Fahrweges (4), wobei jedes System eine benachbart des Fahrweges (4) anzuordnende Matrixanordnung (2) aufweist und aus einer Vielzahl von individuell und selektiv mit Energie beaufschlagbaren, in Zeilen und Spalten angeordneten Lichtquellen besteht, mit einer Speichereinheit (12) zur Ablage eines einem bestimmten Bild zugeordneten Programms, mit einer Steuereinheit (10), die zur Steuerung der Auswahl und Abfolge der Energiebeaufschlagung der Lichtquellen (2) innerhalb einer Zeitspanne betätigbar ist, die der Trägheitszeit der menschlichen Retina für Licht entspricht, und wobei in Zusammenhang mit dem jeweiligen in der Speichereinheit (12) abgelegten vorbestimmten Programm der Arbeitstakt der Steuereinheit (10) so eingerichtet ist, dass er der Geschwindigkeit der Transporteinheit bei Passieren der Matrixanordnung (2) entspricht, wobei ein mit der an der Matrixanordnung (2) vorbeibewegten Transporteinheit bewegter Betrachter das jeweilige Bild als ein scheinbar stationäres Bild wahrnimmt, das einen Bereich einnimmt, der wesentlich größer als der Bereich der Matrixanordnung ist, wobei der Hauptrechner dazu eingerichtet ist, das in den Speichereinheiten abgelegte Programm mit einem in dem Hauptrechner gespeicherten Programm zu ersetzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptrechner dazu programmiert ist, das in bestimmten Bereichen der Speichereinheiten abgelegte Programm in Abhängigkeit der Tageszeit zu ersetzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptrechner dazu programmiert ist, das in bestimmten Bereichen der Speichereinheiten abgelegte Programm in Abhängigkeit der Positionierung der ihnen zugeordneten Matrixanordnungen zu ersetzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System Sensormittel (6, 8) zur Erfassung des Passierens einer die Betrachter an der Matrixanordnung vorbeibewegenden Transporteinheit aufweist, um eine zugeordnete Steuereinheit zu betätigen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sensormittel (6, 8) Infrarotsensormittel aufweist, die so angeordnet sind, dass bei Annäherung der Transporteinheit an die Matrixanordnung die Steuereinheit aktivierbar und bei Entfernung der Transporteinheit von der Matrixanordnung die Steuereinheit deaktivierbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sensormittel (6, 8) ein in Bewegungsrichtung vor der Matrixanordnung angeordnetes erstes Paar von Infrarotsender und Infrarotempfänger und ein in Bewegungsrichtung nach der Matrixanordnung angeordnetes zweites Paar von Infrarotsender und Infrarotempfänger aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, in einer zyklischen Abfolge die durch das vorbestimmte Programm vorgegebenen Energiebeaufschlagungen in regelmäßigen Intervallen zu wiederholen.

8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixanordnung (2) aus verschiedenfarbigen Lichtquellen besteht und wobei das vorbestimmte Programm die verschiedenen Zeitdauern für die Energiebeaufschlagung der verschiedenfarbigen Lichtquellen festlegt.

9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Steuereinheit (10) dazu eingerichtet ist, eine Wiederholungsfolge des vorbestimmten Programms innerhalb einer Periode von 0,015 Sekunden vollständig ablaufen zulassen.

10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Matrixanordnung das Verhältnis von Zeilen zu Spalten 16 : 1 oder größer ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lichtquelle eine Licht emittierende Diode aufweist und jede Steuereinheit (10) eine Ansteuereinheit zum Ansteuern jeder einzelnen Licht emittierenden Diode umfaßt, wobei die Ansteuereinheit dazu eingerichtet ist, entsprechend dem in der Speichereinheit abgelegten Programm den Zeitraum zu verändern, während dem die zugeordnete Diode mit Energie beaufschlagt ist.

12. Transportsystem mit einem Fahrweg, entlang dem Transporteinheiten bewegbar sind, und mit einem visuellen Anzeigesystem, das benachbart des Fahrweges angeordnet ist, wobei das Anzeigesystem eine faseroptische Matrixanordnung (20) aufweist, bei der ein Ende eines Bündels (22) von optischen Fasern so angeordnet ist, dass die Enden der einzelnen Fasern an einem Ende des Bündels von einer vertikalen länglichen Matrixanordnung von Zeilen und Spalten und die Enden der einzelnen Fasern an dem gegenüberliegenden Ende des Bündels mit einer elektro-optischen Schnittstelleneinheit (24) verbunden sind, mit Steuermitteln (28) zur Beaufschlagung der Schnittstelleneinheit (24) mit elektrischen Signalen, um die Matrixanordnung zur Anzeige einer Abfolge von Bildern zu veranlassen, und mit Mitteln zur Steuerung der Rate, mit der die Steuermittel (28) entsprechend der Geschwindigkeit der das System passierenden Transporteinheit (36) und mit einem mit der Trägheitszeit der menschlichen Retina auf Licht zusammenhängenden Zeitrahmen Signale bereitstellen, wobei ein sich auf der Transporteinheit befindlicher Betrachter scheinbar gleichzeitig eine einzelne horizontale längliche Anzeige aus einer Abfolge von nebeneinander angeordneten Bildern wahrnimmt.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel einen räumlich entfernten Rechner (32) zur Erzeugung von einer dafür vorgesehenen Anzeige zugeordneten Daten, eine lokale Datenschnittstelle (30) zum Empfang der Daten und eine Prozessoreinheit (28) zur Verarbeitung der empfangenen Daten und Speicherung derselben in einer Speichereinheit (26) aufweisen, wobei die Prozessoreinheit dazu eingerichtet ist, die Schnittstelleneinheit (24) zur Antwort auf die in der Speichereinheit (26) abgelegten Daten zu steuern.

14. Anzeigesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit ein Zug (36), die Fahrstrecke durch einen Eisenbahntunnel (34) gebildet und die Matrixanordnung (20) an der Wand des Eisenbahntunnels (34) angebracht ist und dass weiterhin bei einem vorbeifahrenden Zug eine an Bord befindliche Übertragungseinheit (38) vorhanden ist, um an den Rechner (32) Daten zur Beaufschlagung der Schnittstelleneinheit (30) mit Daten zu übermitteln.