專利名稱：一種地鐵列車隧道投影系統(tǒng)及投影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地鐵列車附加設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及地鐵列車通告或廣告播放設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
地鐵作為便捷綠色的交通工具，正在被更多的城市普及，也被更多的市民接受乘坐，作為運營單位，安全準時的完成運輸任務(wù)的同時，也會充分利用其客流量大，跨度長等特點開發(fā)其中的可廣告資源，目前可以在地鐵車站、車廂等位置布置的廣告基本已經(jīng)達到飽和狀態(tài)，乘客在車廂內(nèi)所獲得的廣告等信息通常來自車廂內(nèi)壁上設(shè)置的顯示屏或者平面廣告框，而通過大幅玻璃窗所看到的漆黑的隧道成為了拓展廣告空間的主要目標。目前現(xiàn)有技術(shù)中利用地鐵隧道進行廣告的方式基本上有兩大類:第一類是在車窗可以看到的隧道壁上設(shè)置適合人眼觀看的連續(xù)圖畫，使乘客可以在行進的列車中看到動畫效果的廣告內(nèi)容，其中有一種是布置LED亮光圖文，還有一種是普通圖片設(shè)置在隧道壁上，通過列車燈光照射使乘客觀看，此類隧道壁利用模式具有施工成本高，更換成本高，不利于廣泛推廣的缺陷；第二類是在車廂上設(shè)置投影設(shè)備，向隧道壁進行圖像投影，而此類利用模式存在的問題是投影設(shè)備與隧道壁的距離在列車行進過程中發(fā)生變化，也就是投影焦距發(fā)生變化導致無法得到穩(wěn)定清晰的畫面，也無法得到廣泛地推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種地鐵列車隧道投影系統(tǒng)及投影方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中投影效果不清晰穩(wěn)定的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，包括投影面為隧道壁的投影單元，與所述投影單元相連接的控制單元，還包括一與所述控制單元連接、可測量所述隧道壁表面到所述投影單元的距離數(shù)據(jù)且可將該數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制單元的測距裝置，所述投影單元包括與所述控制單元連接并受其控制的變焦系統(tǒng)，由所述控制單元進行計算得出所述變焦系統(tǒng)需要變焦的數(shù)據(jù)并傳輸至所述變焦系統(tǒng)進行變焦。優(yōu)選地，所述變焦系統(tǒng)包括微動電機及受其驅(qū)動的變焦鏡頭。優(yōu)選地，所述微動電機包括固定套，所述固定套包裹固定于所述變焦鏡頭外表面，所述固定套外表面纏繞線圈，所述線圈與所述控制單元連接，所述固定套外周設(shè)有支架，所述支架固定于所述投影單元內(nèi)，所述支架內(nèi)表面設(shè)有與所述固定套呈非接觸狀態(tài)的永磁體，所述固定套外壁設(shè)有至少一根滑軌，所述滑軌至少有一端固定在所述支架上，通電后所述固定套外表面的線圈產(chǎn)生電磁場與所述支架內(nèi)表面的永磁體作用帶動所述變焦鏡頭在滑軌上滑動。優(yōu)選地，所述測距裝置包括測距發(fā)射端和測距感應端，所述測距發(fā)射端發(fā)射方向與所述地鐵列車車廂外表面呈30度到60度夾角，所述測距感應端設(shè)于所述投影單元的上部或者下部。優(yōu)選地，所述測距裝置的測距發(fā)射方向與所述地鐵列車車廂外表面呈45度夾角。優(yōu)選地，所述控制單元還連接有一識別列車進站及出站的感應裝置。依借上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述測距裝置將隧道壁表面到所述投影單元的距離數(shù)據(jù)測量出來后發(fā)送到所述控制單元，所述控制單元進行計算得出所述變焦系統(tǒng)需要變焦的數(shù)據(jù)并傳輸至所述變焦系統(tǒng)進行變焦，增加測距裝置后，保證了列車在行進過程中出現(xiàn)隧道壁表面與所述投影單元距離變化后仍然能夠?qū)⑼队爱嬅媲逦€(wěn)定的投放到隧道壁表面，而不會因為焦距的變化產(chǎn)生模糊不穩(wěn)。本發(fā)明另外還提供了一種地鐵列車隧道投影方法，包括上述的地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，具體投影方法為:所述地鐵列車駛?cè)胨淼篮螅伤龈袘b置通過光亮度或/和電磁或/和紅外感應列車所處環(huán)境，向所述控制單元發(fā)送環(huán)境信號；所述控制單元接收到環(huán)境信號后啟動測距裝置及投影單元，所述測距裝置測定隧道壁與所述測距感應端的實際距離Al ；由所述測距裝置將得出的實際距離Al傳輸給所述控制單元，所述控制單元根據(jù)實際距離Al計算出所述變焦系統(tǒng)需要變焦的具體數(shù)據(jù)并控制所述變焦系統(tǒng)中的微動電機運動，通過所述微動電機的固定套攜帶所述變焦鏡頭按照變焦具體數(shù)據(jù)進行軸向運動，使所述投影單元所投射的影像清晰度保持最佳狀態(tài)；所述地鐵列車駛出隧道前，由所述感應裝置通過光亮度或/和電磁或/和紅外感應列車所處環(huán)境，向所述控制單元發(fā)送環(huán)境信號；所述控制單元接收到環(huán)境信號后關(guān)閉測距裝置及投影單元。優(yōu)選地，所述感應裝置采用光傳感器，當列車離開隧道進入車站時，由所述光傳感器感受車站內(nèi)光線亮度后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元；當列車啟動離開車站再次進入隧道時，由所述光傳感器感受到光線亮度的變化后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元；或，所述感應裝置采用電磁感應器，在車站兩端的隧道內(nèi)安裝觸發(fā)裝置，當列車即將進站時，所述電磁感應器感應到觸發(fā)裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元；當列車啟動離開車站進入隧道后，所述電磁感應器感應到觸發(fā)裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元；或，所述感應裝置采用紅外感應器，在車站兩端的隧道內(nèi)安裝紅外裝置，當列車即將進站時，所述紅外感應器感應到紅外裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元；當列車啟動離開車站進入隧道后，所述紅外感應器感應到所述紅外裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元。優(yōu)選地，所述測距裝置預先設(shè)定所述測距感應端到隧道壁的距離為標準值A(chǔ)0，端點為標準點，在列車行進過程中當，隧道壁與所述測距感應端的實際距離Al發(fā)生變化時，所述測距發(fā)射端發(fā)射到隧道壁上的光著落點與標準點產(chǎn)生距離差dal，通過已知測距發(fā)射端發(fā)射角度a以及標準值A(chǔ)O和距離差dal，采用公式dal=tan (a) X (AO — Al)計算實際距離Al。優(yōu)選地，所述控制單元按照標準值A(chǔ)O將變焦鏡頭的焦距設(shè)定為標準焦距，在列車行進過程中，由所述控制單元根據(jù)實際距離Al計算得出變焦鏡頭軸向移動的距離并控制微動電機完成所述變焦鏡頭的移動，從而調(diào)整焦距。依借上述技術(shù)方案，所述地鐵列車上設(shè)置的控制單元在接收到所述感應裝置發(fā)送的環(huán)境信號后啟動測距裝置和投影單元，所述測距裝置將實際距離Al發(fā)送給所述控制單元后進行變焦處理，所述測距裝置在列車行進過程中實時測距，源源不斷的將實際距離Al發(fā)送給所述控制單元，所述控制單元實時進行調(diào)整焦距，保證投影畫面清晰穩(wěn)定投射在地鐵隧道壁表面，供乘客欣賞，同時為了防止列車進站投影光線以及測距裝置的光線對車站站臺候車人員照射，通過所述感應裝置在進站前進行感應關(guān)閉，使整個投影更加安全可靠。本發(fā)明所提供的系統(tǒng)和方法，充分利用了地鐵車廂大幅車窗及隧道進行有效的動態(tài)的信息傳播，相比現(xiàn)有技術(shù)中具有成本低，易于控制，投影效果好的有益效果。


圖1是本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)運行流程示意圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的測距裝置測距原理示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的測距感應端對著光點所感應的圖像示意具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1一3所示，本發(fā)明實施例提供一種地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，包括投影面為隧道壁9的投影單元I,與所述投影單元I相連接的控制單元,還包括一與所述控制單元連接、可測量所述隧道壁9表面到所述投影單元I的距離數(shù)據(jù)且可將該數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制單元的測距裝置3，所述投影單元I包括與所述控制單元連接并受其控制的變焦系統(tǒng)4，由所述控制單元進行計算得出所述變焦系統(tǒng)4需要變焦的數(shù)據(jù)并傳輸至所述變焦系統(tǒng)4進行變焦。依借上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述測距裝置3將隧道壁9表面到所述投影單元I的距離數(shù)據(jù)測量出來后發(fā)送到所述控制單元，所述控制單元進行計算得出所述變焦系統(tǒng)4需要變焦的數(shù)據(jù)并傳輸至所述變焦系統(tǒng)4進行變焦，增加測距裝置3后，保證了列車在行進過程中出現(xiàn)隧道壁9表面與所述投影單元I距離變化后仍然能夠?qū)⑼队爱嬅媲逦€(wěn)定的投放到隧道壁9表面，而不會因為焦距的變化產(chǎn)生模糊不穩(wěn)。進一步地，請參照圖2所示，所述變焦系統(tǒng)4包括微動電機41及受其驅(qū)動的變焦鏡頭42,具體地,所述微動電機41包括固定套401,所述固定套401包裹固定于所述變焦鏡頭42外表面,所述固定套401外表面纏繞線圈402，所述線圈402與所述控制單元連接,所述固定套401外周設(shè)有支架405，所述支架405固定于所述投影單元I內(nèi)，所述支架405內(nèi)表面設(shè)有與所述固定套401呈非接觸狀態(tài)的永磁體403，所述固定套401外壁設(shè)有至少一根滑軌404，所述滑軌404至少有一端固定在所述支架405上，通電后所述固定套401外表面的線圈402產(chǎn)生電磁場與所述支架405內(nèi)表面的永磁體403作用帶動所述變焦鏡頭42在滑軌404上滑動。
另外，請參照圖3所示，所述測距裝置3包括測距發(fā)射端31和測距感應端32，所述測距發(fā)射端31發(fā)射方向與所述地鐵列車車廂外表面8呈30度到60度之間任意角度的夾角a，所述測距感應端32設(shè)于所述投影單元I的上部或者下部，采用30度或者60度角度均可以進行距離計算，在不同的地鐵車廂外表面根據(jù)實際情況選擇角度，在本實施例中采用所述測距裝置3的測距發(fā)射方向與所述地鐵列車車廂外表面9呈45度夾角。為了防止投影單元I的投影光束以及測距裝置3的光束對車站候車乘客的影響，所述控制單元還連接有一識別列車進站及出站的感應裝置，方便列車進出車站時所述控制單元關(guān)閉和啟動投影單元I及測距裝置3。參照圖1到圖4所示，本發(fā)明實施例另外還提供了一種地鐵列車隧道投影方法，包括上述的地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，具體投影方法為:所述地鐵列車駛?cè)胨淼篮螅伤龈袘b置通過光亮度或/和電磁或/和紅外感應列車所處環(huán)境，向所述控制單元發(fā)送環(huán)境信號；所述控制單元接收到環(huán)境信號后啟動測距裝置3及投影單元I，所述測距裝置3測定隧道壁9與所述測距感應端32的實際距離Al ；由所述測距裝置3將得出的實際距離Al傳輸給所述控制單元，所述控制單元根據(jù)實際距離Al計算出所述變焦系統(tǒng)4需要變焦的具體數(shù)據(jù)并控制所述變焦系統(tǒng)4中的微動電機41運動，通過所述微動電機41的固定套401攜帶所述變焦鏡頭42按照變焦具體數(shù)據(jù)進行軸向運動，使所述投影單元I所投射的影像清晰度保持最佳狀態(tài)；所述地鐵列車駛出隧道前，由所述感應裝置通過光亮度或/和電磁或/和紅外感應列車所處環(huán)境，向所述控制單元發(fā)送環(huán)境信號；所述控制單元接收到環(huán)境信號后關(guān)閉測距裝置3及投影單元I。依借上述技術(shù)方案，所述地鐵列車上設(shè)置的控制單元在接收到所述感應裝置發(fā)送的環(huán)境信號后啟動測距裝置3和投影單元1，所述測距裝置3將實際距離Al發(fā)送給所述控制單元后進行變焦處理，所述測距裝置3在列車行進過程中實時測距，源源不斷的將實際距離Al或者A2等等發(fā)送給所述控制單元，所述控制單元實時進行調(diào)整焦距，保證投影畫面清晰穩(wěn)定投射在地鐵隧道壁9表面，供乘客欣賞，同時為了防止列車進站投影光線以及測距裝置3的光線對車站站臺候車人員照射，通過所述感應裝置在進站前進行感應關(guān)閉，使整個投影更加安全可靠。進一步地，所述感應裝置采用光傳感器，當列車離開隧道進入車站時，由所述光傳感器感受車站內(nèi)光線亮度后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元I及測距裝置3 ;當列車啟動離開車站再次進入隧道時，由所述光傳感器感受到光線亮度的變化后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元I及測距裝置3 ；或，所述感應裝置采用電磁感應器，在車站兩端的隧道內(nèi)安裝觸發(fā)裝置，當列車即將進站時，所述電磁感應器感應到觸發(fā)裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元I及測距裝置3 ;當列車啟動離開車站進入隧道后，所述電磁感應器感應到觸發(fā)裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元I及測距裝置3 ；或，所述感應裝置采用紅外感應器，在車站兩端的隧道內(nèi)安裝紅外裝置，當列車即將進站時，所述紅外感應器感應到紅外裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元I及測距裝置3 ;當列車啟動離開車站進入隧道后，所述紅外感應器感應到所述紅外裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元I及測距裝置3。進一步地，請參照圖3和圖4所示，所述測距裝置3預先設(shè)定所述測距感應端32到隧道壁的距離為標準值A(chǔ)0，端點為標準點91，在列車行進過程中當，隧道壁9與所述測距感應端32的實際距離Al發(fā)生變化時，所述測距發(fā)射端31發(fā)射到隧道壁9上的光著落點91a與標準點91產(chǎn)生距離差dal，通過已知測距發(fā)射端發(fā)射角度a以及標準值A(chǔ)O和距離差dal，采用公式dal=tan (a) X (AO 一 Al)計算實際距離Al，繼續(xù)行進過程中，隧道壁9與所述測距感應端32的距離再次產(chǎn)生變化時，實際距離成為A2時，所述測距發(fā)射端31發(fā)射到隧道壁9上的光著落點91b與標準點91產(chǎn)生距離差da2，通過已知測距發(fā)射端發(fā)射角度a以及標準值A(chǔ)O和距尚差da2,米用公式da2=tan (a) X (AO 一 A2)計算實際距尚A2,以此類推不斷進行計算得出行進過程中的實際距離，將實際距離Al或者A2傳送到控制單元。進一步地，所述控制單元按照標準值A(chǔ)O將變焦鏡頭42的焦距設(shè)定為標準焦距，在列車行進過程中，由所述控制單元根據(jù)實際距離Al或者A2等等實際數(shù)據(jù)計算得出變焦鏡頭42軸向移動的距離并控制微動電機41完成所述變焦鏡頭的移動，從而調(diào)整焦距，保證焦距實時準確，投影效果良好。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，包括投影面為隧道壁的投影單元，與所述投影單元相連接的控制單元，其特征在于，還包括一與所述控制單元連接、可測量所述隧道壁表面到所述投影單元的距離數(shù)據(jù)且可將該數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制單元的測距裝置，所述投影單元包括與所述控制單元連接并受其控制的變焦系統(tǒng)，，由所述控制單元進行計算得出所述變焦系統(tǒng)需要變焦的數(shù)據(jù)并傳輸至所述變焦系統(tǒng)進行變焦。
2.如權(quán)利要求1所述的地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，其特征在于，所述變焦系統(tǒng)包括微動電機及受其驅(qū)動的變焦鏡頭。
3.如權(quán)利要求2所述的地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，其特征在于，所述微動電機包括固定套，所述固定套包裹固定于所述變焦鏡頭外表面，所述固定套外表面纏繞線圈，所述線圈與所述控制單元連接，所述固定套外周設(shè)有支架，所述支架固定于所述投影單元內(nèi)，所述支架內(nèi)表面設(shè)有與所述固定套呈非接觸狀態(tài)的永磁體，所述固定套外壁設(shè)有至少一根滑軌，所述滑軌至少有一端固定在所述支架上，通電后所述固定套外表面的線圈產(chǎn)生電磁場與所述支架內(nèi)表面的永磁體作用帶動所述變焦 鏡頭在滑軌上滑動。
4.如權(quán)利要求1所述的地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，其特征在于，所述測距裝置包括測距發(fā)射端和測距感應端，所述測距發(fā)射端發(fā)射方向與所述地鐵列車車廂外表面呈30度到60度夾角，所述測距感應端設(shè)于所述投影單元的上部或者下部。
5.如權(quán)利要求4所述的地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，其特征在于，所述測距裝置的測距發(fā)射方向與所述地鐵列車車廂外表面呈45度夾角。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還連接有一識別列車進站及出站的感應裝置。
7.一種地鐵列車隧道投影方法，包括上述權(quán)利要求所述的地鐵列車隧道投影系統(tǒng)，其特征在于， 所述地鐵列車駛?cè)胨淼篮?，由所述感應裝置通過光亮度或/和電磁或/和紅外感應列車所處環(huán)境，向所述控制單元發(fā)送環(huán)境信號； 所述控制單元接收到環(huán)境信號后啟動測距裝置及投影單元，所述測距裝置測定隧道壁與所述測距感應端的實際距離Al ； 由所述測距裝置將得出的實際距離Al傳輸給所述控制單元，所述控制單元根據(jù)實際距離Al計算出所述變焦系統(tǒng)需要變焦的具體數(shù)據(jù)并控制所述變焦系統(tǒng)中的微動電機運動，通過所述微動電機的固定套攜帶所述變焦鏡頭按照變焦具體數(shù)據(jù)進行軸向運動，使所述投影單元所投射的影像清晰度保持最佳狀態(tài)； 所述地鐵列車駛出隧道前，由所述感應裝置通過光亮度或/和電磁或/和紅外感應列車所處環(huán)境，向所述控制單元發(fā)送環(huán)境信號； 所述控制單元接收到環(huán)境信號后關(guān)閉測距裝置及投影單元。
8.如權(quán)利要求7所述的地鐵列車隧道投影方法，其特征在于，所述感應裝置采用光傳感器，當列車離開隧道進入車站時，由所述光傳感器感受車站內(nèi)光線亮度后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元；當列車啟動離開車站再次進入隧道時，由所述光傳感器感受到光線亮度的變化后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元; 或，所述感應裝置采用電磁感應器，在車站兩端的隧道內(nèi)安裝觸發(fā)裝置，當列車即將進站時，所述電磁感應器感應到觸發(fā)裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元；當列車啟動離開車站進入隧道后，所述電磁感應器感應到觸發(fā)裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元； 或，所述感應裝置采用紅外感應器，在車站兩端的隧道內(nèi)安裝紅外裝置，當列車即將進站時，所述紅外感應器感應到紅外裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元關(guān)閉投影單元；當列車啟動離開車站進入隧道后，所述紅外感應器感應到所述紅外裝置后將信號傳遞給所述控制單元，所述控制單元啟動投影單元。
9.如權(quán)利要求7所述的地鐵列車隧道投影方法，其特征在于，所述測距裝置預先設(shè)定所述測距感應端到隧道壁的距離為標準值A(chǔ)0，端點為標準點，在列車行進過程中當，隧道壁與所述測距感應端的實際距離Al發(fā)生變化時，所述測距發(fā)射端發(fā)射到隧道壁上的光著落點與標準點產(chǎn)生距離差dal，通過已知測距發(fā)射端發(fā)射角度a以及標準值A(chǔ)O和距離差dal，采用公式dal=tan (a) X (AO — Al)計算實際距離Al。
10.如權(quán)利要求9所述的地鐵列車隧道投影方法，其特征在于，所述控制單元按照標準值A(chǔ)O將變焦鏡頭的焦距設(shè)定為標準焦距，在列車行進過程中，由所述控制單元根據(jù)實際距離Al計算得出變焦鏡頭軸向 移動的距離并控制微動電機完成所述變焦鏡頭的移動，從而調(diào)整焦距。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種地鐵列車隧道投影系統(tǒng)及投影方法，包括投影面為隧道壁的投影單元，與所述投影單元相連接的控制單元，還包括一與所述控制單元連接、可測量所述隧道壁表面到所述投影單元的距離數(shù)據(jù)且可將該數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制單元的測距裝置，所述投影單元包括與所述控制單元連接并受其控制的變焦系統(tǒng)。由所述控制單元進行計算得出所述變焦系統(tǒng)需要變焦的數(shù)據(jù)并傳輸至所述變焦系統(tǒng)進行變焦，本發(fā)明所提供的系統(tǒng)和方法，充分利用了地鐵車廂大幅車窗及隧道進行有效的動態(tài)的信息傳播，相比現(xiàn)有技術(shù)中具有成本低，易于控制，投影效果好的有益效果。
文檔編號G03B21/14GK103150980SQ20131008292
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者馮旋宇, 羅藝 申請人:馮旋宇, 羅藝