专利名称：隧道同步视频显示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道视频显示领域，具体涉及一种应用在地铁运行中可与列车运行同步的高清晰视频显示系统。
背景技术：
地铁因其快速、便捷、价格低的优势，越来越成为人们出行的首选交通方式，以北京为例，每天大约有700万余客流，而东京地铁则每天有800万客流量。对于长时间乘坐地铁的乘客，在地铁内的旅途因没有娱乐设施变得非常枯燥。藉于此，在地铁内投放广告或娱乐节目，不仅能够给乘客的旅途带来放松的目的，也能借助于地铁的大流量，给广告投放商，带来更大的关注度和知名度，从而带来经济效益。目前，在运行的地铁上播放视频信息的方式主要有两种一种是在车厢内设置显示屏，像移动电视一样显示某些视频内容，其缺点是成本高，而且受到移动信号的干扰较强；另一种是在隧道内设置显示装置，在列车运行的过程中，利用LED灯投影到车窗上，隧道的黑暗形成黑色背景，其优点是不受移动信号的影响，而且显示面积大，更新也更容易， 但是其缺点是第一很难做到视频节目的播放和列车运行状态的同步，第二是在近距离观看 LED视频时颗粒较大，像素显示粗糙，造成视频显示清晰度较差的问题。那么，如何在高速运行的地铁列车中同步显示高清晰度的广告、或者其他视频节目信息，成为业界亟待解决的问题。
实用新型内容针对上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种隧道同步视频显示系统，以解决现有技术的地铁运行过程中列车与视频显示不能同步，而且显示视频质量较差的技术问题。为实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案—种隧道同步视频显示系统，包括供电模块、用于制作播放图像的主服务器、人机交互模块、设置在复数个列车运行隧道中用来显示视频图像信息的复数个显示模块，用于保证列车运行状态和显示模块显示信息同步的复数同步模块，以及将所述主服务器制作好的数据传输给所述显示模块的通信模块，所述同步模块进一步包括复数个设置在两列地铁站之间的测速器，以及同步信号处理器，该些测速器均勻分布在所述列车的两个车站之间的隧道中；检测到有列车经过时，各自发送信息给所述同步信号处理器，经同步信号处理器运算后得出同步控制信号，发送给所述显示模块，按照所述同步信号的指令进行视频图像信息的显示。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，所述测速器通过激光开关测定列车是否到来，通过两测速器之间开关接收信号的时间差计算列车的当前运行速度。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，所述同步信号处理器进一步包括测速信号接收单元，用于接收所述些测速器的开关信号；速度信号处理单元，用于根据接收到的所述开关信号计算列车当前的运行速度；[0012]同步信号生产单元，用于根据接收到的速度信号，运算得出控制显示模块显示图像信息的同步信号；以及通信接口，将所述同步信号传输给所述显示模块，控制所述显示模块的数据显示。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，所述些测速器按照列车行驶的方向依次开始工作，当列车最后一节通过后，其运行轨迹前方的测速器停止工作。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，所述显示模块进一步包括供电接口，用于给该显示模块供电；预存储单元，用于将所述主服务器制作好的播放数据暂存，以备播放；同步信号接收单元，用以接收所述同步模块产生的同步信号；以及显示单元，用于根据所述同步信号的指令，进行相应的信息播放。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，所述显示模块还包括一显示控制器，其包括两个单片控制单元，该两个单片控制单元各连接一组LED驱动器，并给每个LED 驱动器发送对应的控制信号。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，所述显示单元进一步包括两列分别由一组LED驱动器驱动的显示RGB色素的LED灯，该两列LED灯依序点亮，显示一帧图像。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，所述两列LED灯竖向平行排列，且第二列的每个LED灯的位置位于第一列的对应两个LED灯之间的间隙的平面上。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，每两个车站之间设置复数个显示单元，该些显示单元根据视觉暂留的时间间隙依序显示图像，该些依序显示的图像构成动态的画面。依照本实用新型较佳实施例所述的显示系统，所述LED驱动器包括串行存储器， 并行存储器以及PWM驱动信号产生单元，所述串行存储器以串行的方式接收同步控制信号，接收完毕后以并行方式一次存入并行存储器，将同步控制信号分解为通信数据和控制数据，由PWM驱动信号产生单元内产生驱动信号驱动相应的LED灯点亮。由于采用了以上的技术方案，使得本实用新型相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果第一，本实用新型通过同步测速技术，利用人眼视觉暂留现象和电视扫描原理，在列车运行的过程中，乘客与列车外的显示装置具有一定速率的平移，显示LED灯平行扫过人眼的视觉范围，各个显示装置显示相应的数据信息，人眼则会将看到的数据合成完整的图像，同步显示。第二、本实用新型通过虚像素和两列LED灯隔行扫描技术，有效提高了帧数据显示频率，避免闪烁。使用空间插补扫描技术，使得像素间距成倍减小，保证了在近距离观看时的图像具有清晰的效果，同时配合相应的LED驱动器，达到同步显示高清晰图像的目的。当然，实施本实用新型内容的任何一个具体实施例，并不一定同时达到以上全 部的技术效果。
图1是本实用新型提供的隧道同步视频显示系统的系统架构图；图2是本实用新型中的同步模块的模块框图；[0031]图3是本实用新型中的显示模块框图；图4是显示单元架构图；图5是LED驱动单元的结构图；图6是像素显示效果合成示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的几个优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、 等效方法以及方案。为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。另外，为了避免对本实用新型的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。如图1所示，本实用新型提供一种隧道同步视频显示系统，包括供电模块10、主服务器20、交互模块30、通信模块40、显示模块50以及同步模块60。其中，供电模块10泛指各个供电接口，电池等等，给各个功能模块提供电力支撑，不加赘述。主服务器20用于制作播放图像，例如将客户需要宣传的广告图片叠加成GIF或其他支持视频播放的格式，并存储起来。人机交互模块30作为管理者设定某些参数，以及对系统管理的物理媒介，包括键盘、鼠标等，可以对主服务器20以及显示模块50的显示参数等进行调整，例如设定显示时长，节目表、播放顺序等等。显示模块50设置在复数个列车运行隧道中，是直接用来显示视频图像信息的媒介。通信模块40，则将主服务器20制作的节目数据传输给显示模块50，并且提供反馈、监控的功能，例如数据是否发送成功，当前传输状态等等。同步模块60是整个系统的关键点， 其用来保证列车运行状态和显示模块50的显示信息同步，具体例如保证列车进入显示区， 开始播放，离开显示区停止播放，并且在播放过程中，列车内的乘客看到的图像是完整的， 与列车运行同步的。如图2所示，同步模块60包括多个测速器(611、612、613......6NN)和同步信号
处理器600，同步信号处理器600包括硬件芯片及内部烧入的程序。测速器611-6NN检测到有列车经过时，各自发送信息给所述同步信号处理器600，经同步信号处理器600运算后得出同步控制信号，发送给所述显示模块50，按照所述同步信号的指令进行视频图像信息的显不。测速器611-6NN依次排列在两列地铁站之间，采用激光反射开关作为测定标准， 当第一列列车通过时，阻挡测速器611的光线，此时开关开或者关闭，判定列车到来。列车经过测速器612时，再发出信号，由于两个测速器之间安装距离已知，信号时间延迟已知， 因此可以计算列车从测速器611开行到测速器612之间的速度，依次类推，整个隧道中每个时间段的速度都处于可测试状态。特别是当列车最后一节通过后，其运行轨迹前方的测速器停止工作，例如列车尾部经过了测速器630时，测速器611-629全部关闭，达到节能的效果。同步信号处理器600进一步包括测速信号接收单元601、速度信号处理单元602、 同步信号产生单元603以及通信接口 604。[0043]其中，测速信号接收单元601用于接收所述些测速器的开关信号，例如哪个测速器已经处于关闭状态等，得到的信号传输给速度信号处理单元602，次单元602根据接收到的开关信号计算列车当前的运行速度；之后，同步信号生产单元603根据接收到的速度信号，运算得出控制显示模块显示图像信息的同步信号，同步信号是一系列协议，各协议为显示模块共同遵守的协议， 其信息包括了是否开始播放，更换频率等等；最后通过通信接口 604，将同步信号传输给所述显示模块50，控制显示模块50的数据显示。同时参考图3和图4，本实用新型中的显示模块50进一步包括供电接口 501、同步信号接收单元502。、预存储单元503、显示单元504和显示控制器505。供电接口 501给显示模块50供电；预存储单元503将主服务器20制作好的播放数据暂存，以备播放；同步信号接收单元502，接收同步模块60产生的同步信号，并将其根据共同遵守的协议解析，给显示控制器505，根据相应的指令控制显示单元504根据所述同步信号的指令，进行相应的信息播放。请参考图5-图6显示控制器505，其包括两个单片控制单元5053、5054，各连接一组LED驱动器5052、5051，并给每个LED驱动器发送对应的控制信号。显示单元504包括多个LED灯柱，例如60个同时设置在地铁隧道内，按照一定的间距排列，分别可以显示不同的图像，在列车运行过程中，这些不同的灯柱显示的图像叠加成动态的图像。每个LED灯柱包括两列分别由一组LED驱动器5052和5051驱动的显示 RGB色素的LED灯5042、5041，该两列LED灯依序点亮，显示一帧图像。两列LED灯5051、5052竖向平行排列，每个LED驱动器只能驱动对应列LED灯中的几个LED颗粒，第二列的每个LED灯的位置位于第一列的对应两个LED灯之间的间隙的平面上，如图7所示，形成像素插补，原本一列LED显示一帧图像变成两列显示，分成奇数和偶数分别扫描，合成图像。LED驱动器包括串行存储器即SPI接口，采用并行存储器的led亮度调节器以及 PWM驱动信号产生单元，所述串行存储器以串行的方式接收同步控制信号，接收完毕后以并行方式一次存入并行存储器，将同步控制信号分解为通信数据和控制数据，由PWM驱动信号产生单元内产生驱动信号驱动相应的LED灯点亮。综上所述，本实用新型相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果第一，本实用新型通过同步测速技术，利用人眼视觉暂留现象和电视扫描原理，在列车运行的过程中，乘客与列车外的显示装置具有一定速率的平移，显示LED灯平行扫过人眼的视觉范围，各个显示装置显示相应的数据信息，人眼则会将看到的数据合成完整的图像，同步显示。第二、本实用新型通过虚像素和两列LED灯隔行扫描技术，有效提高了帧数据显示频率，避免闪烁。使用空间插补扫描技术，使得像素间距成倍减小，保证了在近距离观看时的图像具有清晰的效果，同时配合相应的LED驱动器，达到同步显示高清晰图像的目的。本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式
。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
权利要求1.一种隧道同步视频显示系统，包括供电模块、用于制作播放图像的主服务器、人机交互模块、设置在复数个列车运行隧道中用来显示视频图像信息的复数个显示模块，用于保证列车运行状态和显示模块显示信息同步的复数个同步模块，以及将所述主服务器制作好的数据传输给所述显示模块的通信模块，其特征在于所述同步模块进一步包括复数个设置在两列地铁站之间的测速器，以及同步信号处理器，该些测速器均勻分布在所述列车的两个车站之间的隧道中；检测到有列车经过时，各自发送信息给所述同步信号处理器，经同步信号处理器运算后得出同步控制信号，发送给所述显示模块，按照所述同步信号的指令进行视频图像信息的显示。
2.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述同步信号处理器进一步包括测速信号接收单元，用于接收所述些测速器的开关信号；速度信号处理单元，用于根据接收到的所述开关信号计算列车当前的运行速度；同步信号生产单元，用于根据接收到的速度信号，运算得出控制显示模块显示图像信息的同步信号；以及通信接口，将所述同步信号传输给所述显示模块，控制所述显示模块的数据显示。
3.如权利要求1所述的显示系统，其特征在于，所述显示模块进一步包括供电接口，用于给该显示模块供电；预存储单元，用于将所述主服务器制作好的播放数据暂存，以备播放；同步信号接收单元，用以接收所述同步模块产生的同步信号；以及显示单元，用于根据所述同步信号的指令，进行相应的信息播放。
4.如权利要求3所述的显示系统，其特征在于，所述显示模块还包括一显示控制器，其包括两个单片控制单元，该两个单片控制单元各连接一组LED驱动器，并给每个LED驱动器发送对应的控制信号。
5.如权利要求4所述的显示系统，其特征在于，所述显示单元进一步包括两列分别由一组LED驱动器驱动的显示RGB色素的LED灯，该两列LED灯依序点亮，显示一帧图像。
6.如权利要求5所述的显示系统，其特征在于，所述两列LED灯竖向平行排列，且第二列的每个LED灯的位置位于第一列的对应两个LED灯之间的间隙的平面上。
7.如权利要求3所述的显示系统，其特征在于，每两个车站之间设置复数个显示单元， 该些显示单元根据视觉暂留的时间间隙依序显示图像，该些依序显示的图像构成动态的画
8.如权利要求4所述的显示系统，其特征在于，所述LED驱动器包括串行存储器，并行存储器以及PWM驱动信号产生单元，所述串行存储器以串行的方式接收同步控制信号，接收完毕后以并行方式一次存入并行存储器，将同步控制信号分解为通信数据和控制数据， 由PWM驱动信号产生单元内产生驱动信号驱动相应的LED灯点亮。
专利摘要本实用新型提供一种隧道同步视频显示系统，包括供电模块、用于制作播放图像的主服务器、人机交互模块、设置在复数个列车运行隧道中用来显示视频图像信息的复数个显示模块，用于保证列车运行状态和显示模块显示信息同步的复数个同步模块，以及将所述主服务器制作好的数据传输给所述显示模块的通信模块，所述同步模块进一步包括复数个设置在两列地铁站之间的测速器，以及同步信号处理器，该些测速器均匀分布在所述列车的两个车站之间的隧道中；检测到有列车经过时，各自发送信息给所述同步信号处理器，经同步信号处理器运算后得出同步控制信号，发送给所述显示模块，按照所述同步信号的指令进行视频图像信息的显示。本实用新型具有同步显示，以及清晰度高的优点。
文档编号G09G3/32GK202085229SQ20112011446
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者吕民, 齐万里 申请人:北京金日恒升科技有限公司