Способ представления информации, устройство для его осуществления и указатель такого устройства - RU2183345C1

Описание

Область техники, к которой относятся изобретения
Изобретения относятся к области обеспечения жизнедеятельности.

Они могут быть использованы в медицине, в производстве, на транспорте, в научных исследованиях, в военном деле, при эксплуатации технических объектов, в сфере услуг, в быту и проч.

Уровень техники
Известен способ представления информации об интервале времени, при котором в доступном для восприятия месте, располагают указатель устройства, предназначенного для осуществления этого способа. При этом такой указатель отображает упомянутую информацию посредством, например, стрелочной индикации (см. , например, Паспорт на часы наручные механические "Полет" 3133 ТУ 25.07.1539-84. Акционерное общество 1-й Московский часовой завод. Изд. НПО "Эталон").

Так, в традиционном будильнике имеется циферблат и две группы стрелок, одна из которых отображает текущее время (например, это "часовая" и "минутная" стрелки), а вторая указывает заданные моменты времени (как правило, указывает на один такой момент). Циферблат со стрелками располагают в поле зрения пользователя. Наблюдая за пространственными соотношениями между, например, "часовой" стрелкой и стрелкой "будильника", пользователь может оценить приблизительное значение интервала времени, остающегося до наступления упомянутого заданного момента. Данный способ и устройство выбраны в качестве прототипа.

Заявителю известен также способ и устройство, включающее жидкокристаллический экран (дисплей), которые предполагают цифровую индикацию текущего времени, позволяющую, используя хранимое в памяти (например, человека) значение времени, соответствующее упомянутому заданному моменту времени, выполняя процедуру вычитания, определять упомянутый интервал (см., например, NOKIA 3210 User's Guide, HANSAPRINT SALO, 150384, 2000 г., р. 60).

Данный (со стрелочным указателем) и аналогичные ему (в частности, цифровые способы, см. в отношении каждого из приведенных прототипов "О времени - без суеты". Спрос 11, Швеция, "Тесе Tryck", 1997 г., стр. 16-17) и соответствующие устройства просты и удобны в использовании, однако для определения упомянутого интервала времени они требуют включения избирательного внимания человека и, что особо важно, сосредоточения зрительного внимания на соответствующем указателе с точностью не хуже 2^o (двух угловых градусов), фокусировке на нем глаза (соответствующей аккомодации), т.е. при наличии у лица, считывающего информацию, дефектов зрения они требуют использования корригирующих очковых либо контактных линз. Помимо этого они предполагают выполнение (пусть и простейших) умственных операций, связанных с определением разности, оценкой пространственных соотношений и проч.

Известны также RGB-диоды, выполненные с возможностью изменения цвета свечения и включающие с этой целью различные кристаллы, которые излучают свет различного цвета (кристаллы с различной рабочей длинной волны). Такие диоды являются элементами отображения (указателями) многоцветных рекламных панно (см. , например, Opto-electronics Designer's Catalog Hewlett Packard, Copyright 1996, HP Company, printed in U.S.A., 5965-0987 (4/96), р.I-11, I-157).

RGB-диоды можно принять за прототипы указателя. Они имеют малую апертуру (порядка 10 мм в диаметре), что не позволяет различать цвет их выходного излучения со значительного расстояния при низком уровне светимости упомянутых кристаллов. Выходная оптическая поверхность таких диодов плоская или сферическая, а апертура как правило круглая, что не позволяет эффективно перемешивать излучения упомянутых кристаллов, т.е. не позволяет получать равномерного цвета свечения по площади упомянутой поверхности, если площадь таковой больше 200 мм².

Сущность изобретений
Цель изобретений - снижение стрессовых нагрузок на человека, повышение здоровья населения.

Задача изобретений - создание комфортных условий контроля за течением времени, создание условий для простого и быстрого снятия отсчетов, связанных с измерением времени.

Технический результат изобретений связан с обеспечением возможности
- постоянного контроля над изменением времени (интервала времени, остающегося до наступления заданного момента) с требуемой точностью;
- определения времени (упомянутого интервала времени) без сосредоточения зрительного внимания на таймер (часы, будильник и проч.);
- снятия отсчета времени (упомянутого интервала времени) в случае, когда указатель таймера (часов, будильника и проч.) находится вне поля зрения;
- снятия отсчета времени (упомянутого интервала времени) лицами, имеющими дефекты зрения (близорукость, дальнозоркость, астигматизм и т.д.) без использования корригирующей оптики;
- снятия отсчета времени (упомянутого интервала времени) до окончательного пробуждения, т.е. в полусонном состоянии, не переходя к такой степени пробуждения, которая бы препятствовала быстрому засыпанию вновь;
- избежать ошибки при снятии отчета времени (упомянутого интервала времени), исключить неоднозначность его оценки, повысить точность снятия отсчета;
- снятия отсчета времени (упомянутого интервала времени) лицом, развитие которого или психическое состояние которого препятствует использованию традиционных (стрелочных или цифровых) таймеров;
- снятия отсчета времени (упомянутого интервала времени) лицом, находящимся в состоянии алкогольного или иного (разрешенного законом) опьянения;
- установки индивидуальных (позволяющих минимизировать время принятия решений) настроек отображения времени (упомянутого интервала времени);
- окончательного пробуждения в заданный момент времени без звуковой сигнализации;
- формирования правильной мотивации.

Заявляемые изобретения позволяют также построить компактные и недорогие устройства отображения времени (упомянутых интервалов времени) с хорошими светотехническими параметрами. Устройства, построенные на базе заявляемых изобретений, позволят снизить нагрузку на зрительный анализатор человека в момент оценки времени (упомянутого интервала времени)
Сущность изобретений заключается в следующем.

В первый вариант способа представления информации о интервале времени, оставшемся до наступления заданного момента времени, заключающийся в том, что в доступном для восприятия человеком месте располагают как минимум один указатель устройства, предназначенного для осуществления этого способа, введен следующий отличительный признак: в качестве упомянутого момента задают время пробуждения и в зависимости от значения упомянутого интервала изменяют цвет как минимум одной части упомянутого указателя.

Достижению указанного технического результата будут также способствовать следующие частные признаки. При осуществлении первого варианта заявляемого способа могут
- изменять цвет как минимум одной части упомянутого указателя в зависимости от значения интервала времени, прошедшего с наступления упомянутого момента;
- устанавливать упомянутую зависимость, в соответствии с которой осуществляют упомянутое изменение цвета при изменении значения упомянутого интервала;
- обеспечивать возможность сличения цвета упомянутой части указателя с как минимум одним реперным цветом, носитель информации о котором размещен в непосредственной близости от упомянутого устройства или же является частью последнего;
- обеспечивать возможность отключения свечения упомянутой части указателя;
- осуществлять упомянутое изменение цвета с заданной дискретностью;
- осуществлять упомянутое изменение цвета без зрительно воспринимаемых скачков в смене цвета;
- устанавливать яркость свечения упомянутого указателя;
- обеспечивать возможность восприятия рассеянного или отраженного от иных элементов интерьера света, излучаемого упомянутым указателем.

Во второй вариант способа представления информации как минимум об одном интервале времени, оставшемся до наступления, соответственно, как минимум одного определенного момента времени, заключающийся в том, что в доступном для восприятия человеком месте располагают как минимум один указатель устройства, предназначенного для осуществления этого способа, введен следующий отличительный признак: в зависимости от значения упомянутого интервала осуществляют изменение как минимум одного из граничных цветов, в пределах которых осуществляют изменение цвета некоторого информационного поля упомянутого указателя в пространстве или с заданной частотой во времени и/или в пространстве.

Достижению указанного технического результата будут также способствовать следующие частные признаки. При осуществлении второго варианта заявляемого способа могут
- устанавливать функциональную зависимость, в соответствии с которой осуществляют изменение упомянутого граничного цвета;
- устанавливать яркость свечения упомянутого информационного поля;
- устанавливать частоту, с которой осуществляют упомянутое изменение цвета информационного поля в пределах граничных цветов;
- обеспечивать зависимость частоты, с которой осуществляют упомянутое изменение цвета информационного поля в пределах граничных цветов от значения упомянутого интервала;
- обеспечивать возможность восприятия рассеянного или отраженного от элементов интерьера и проч. света, излучаемого упомянутым информационным полем;
- обеспечивать возможность отключения свечения упомянутого информационного поля при определенных значениях упомянутого интервала;
- осуществлять изменение упомянутого граничного цвета с заданной дискретностью;
- осуществлять изменение упомянутого граничного цвета без зрительно воспринимаемых скачков в смене цвета.

В первый вариант устройства индикации времени, включающего жидкокристаллический экран, введен следующий отличительный признак: оно снабжено многоцветным или полноцветным светоизлучающим диодом, соотношение токов кристаллов которого находится в зависимости от упомянутого времени, что обеспечивает изменение воспринимаемого пользователем цвета упомянутого диода при изменении упомянутого времени.

Достижению указанного технического результата будут также способствовать следующие частные признаки:
- упомянутый диод может быть выполнен с возможностью дискретного изменения воспринимаемого пользователем цвета;
- упомянутый диод может быть выполнен с возможностью изменения воспринимаемого пользователем цвета без зрительно воспринимаемых скачков в смене цвета;
- апертура упомянутого диода может накрывать апертуру упомянутого экрана, работающего на просвет;
- апертура упомянутого диода может быть расположена со смещением относительно апертуры упомянутого экрана, например, на некотором расстоянии, так, что пользователь визуально воспринимает их как два различных объекта;
- устройство может быть выполнено с возможностью автоматического изменения яркости упомянутого диода в зависимости от внешней освещенности.

В указатель, выполненный с возможностью изменения цвета свечения и включающий с этой целью различные кристаллы, введен следующий отличительный признак: указатель выполнен с возможностью одноцветного свечения, для чего его выходная оптическая поверхность выполнена с различными радиусами кривизны в меридиональном и сагиттальном сечениях.

Достижению указанного технического результата будут также способствовать следующие частные признаки:
- относительно упомянутых кристаллов упомянутая поверхность может быть ориентирована таким образом, что плоскость ее сагиттального сечения, в которой поверхность имеет наименьший радиус кривизны, оказывается перпендикулярной с заданным допуском линии, среднеквадратическое удаление от которой упомянутых кристаллов минимально;
- упомянутая поверхность может быть расположена на расстоянии от упомянутых кристаллов, превышающем двойной минимальный радиус ее кривизны;
- при использовании рассеивающего компаунда апертура упомянутой поверхности может быть выполнена вытянутой в направлении, перпендикулярном упомянутой линии;
- при использовании компаунда с малой концентрацией рассеивателя апертура упомянутой поверхности может быть выполнена вытянутой в направлении, параллельном упомянутой линии;
- упомянутые кристаллы в направлении упомянутой линии могут быть установлены последовательно: так, что центральным является кристалл или группа кристаллов зеленого цвета свечения;
- габариты упомянутой апертуры могут быть выполнены такими, что как минимум один видимый ее угловой размер превышает 1^o при предполагаемых максимальных расстояниях от пользователя до упомянутого указателя.

В третий вариант способа представления информации как минимум об одном интервале времени, оставшемся до наступления, соответственно, как минимум одного заданного момента времени или о текущем времени, т.е. интервале времени, прошедшем с начала суток - с 00:00, заключающийся в том, что в доступном для восприятия человеком месте располагают указатель устройства, предназначенного для осуществления этого способа, введен следующий отличительный признак: в зависимости от значения упомянутого интервала изменяют цвет самосветящейся части упомянутого указателя, причем упомянутое изменение цвета осуществляют без зрительно воспринимаемых скачков в смене цвета.

Достижению указанного технического результата будут также способствовать следующие частные признаки. При осуществлении второго варианта заявляемого способа могут
- устанавливать зависимость, в соответствии с которой осуществляют упомянутое изменение цвета;
- устанавливать яркость свечения упомянутой части;
- обеспечивать возможность восприятия рассеянного или отраженного от иных элементов интерьера света, излучаемого упомянутой частью;
- обеспечивать возможность сличения цвета упомянутой части с как минимум одним реперным цветом, носитель информации о котором размещен в непосредственной близости от упомянутого устройства или же является элементом последнего;
- обеспечивать возможность отключения свечения упомянутой части при определенных значениях упомянутого интервала.

Во второй вариант устройства индикации времени (интервала времени), включающего жидкокристаллический экран, введены следующие отличительные признаки: его снабжают источником света и светофильтром с переменной цветностью или набором светофильтров с различной цветностью, причем светофильтр располагают за упомянутым экраном, а источник света располагают за светофильтром, обеспечивают возможность независимого изменения прозрачности отдельных участков упомянутого экрана в некоторой зависимости от упомянутого времени, в результате чего в зависимости от упомянутого времени изменяется воспринимаемый цвет света, прошедшего через упомянутый экран.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретений
При реализации первого варианта заявляемого способа в качестве упомянутого момента задают время пробуждения. Для этого обращаются к органам управления соответствующего устройства (это могут быть кнопки или ручки, это может быть клавиатура, задание может быть осуществлено и посредством голосовых органов управления).

Далее в зависимости от значения упомянутого интервала изменяют цвет как минимум одной части указателя, причем изменять цвет могут продолжать и после наступления упомянутого момента в соответствии с интервалом времени, от него прошедшим. Такое изменение может быть осуществлено как посредством механических, так и посредством электрических и электронных устройств. Проще всего такой способ реализуется посредством персонального компьютера.

Для формирования правильной мотивации устанавливают зависимость, в соответствии с которой осуществляют изменение цвета при изменении значения упомянутого интервала. Для этого обращаются к соответствующим органам управления (например, кнопкам), задавая новое соответствие цветов промежуткам времени. В результате, например, сжимают отрезок времени, в течение которого цвет указателя пробегает всю предусмотренную гамму, либо наоборот расширяют такой отрезок. Так преимущественно поступают, если соответствующее устройство реализовано на чипе, например, на БМК-чипе. Когда в качестве электронного блока управления свечением указателя используется микропроцессор или ПК (в этом случае указателем может являться и монитор), меняют таблицу соответствия цвета времени, возможно меняя цвета местами (по порядку).

Обеспечивают возможность сличения цвета указателя с реперным цветом. Для этого носитель информации о последнем размещают в непосредственной близости от соответствующего устройства. В случае, например, ПК часть монитора, являясь упомянутым носителем, может представлять предусмотренную гамму, тогда как другая часть может менять цвет в зависимости от упомянутого интервала времени, являясь упомянутой изменяющей цвет частью указателя.

Для экономии электроэнергии обеспечивают возможность отключения свечения упомянутой части указателя. Это особенно важно в случае с переносными устройствами, подключение которых к электросети не предусмотрено. В этом случае смена цветов указателя при переборе всей предусмотренной гаммы окажется сжатой в пределах отведенного времени. Задание времени, при котором указатель активизируется (включается), можно рассматривать как своего рода задание упомянутой зависимости. Указатель отключают и для того, чтобы его свечение не отвлекало или не привлекало внимание пользователя, а также, чтобы оно не увеличивало освещенность на зрачке глаза пользователя.

Для формирования правильной мотивации изменение цвета осуществляют с заданной дискретностью или без зрительно воспринимаемых скачков в смене цвета, т. е. плавно. Важно то, что, как показывают практические исследования, различным пользователям свойственно различное отношение к одному и тому же цвету. Для кого-то желтый - тревожный цвет, мотивирующий к подъему, для кого-то - располагающий к беспечности. Кому-то хочется точно знать, насколько он приблизился к установленному моменту времени (к моменту предполагаемого подъема), в этом случае потребуется богатая цветовая гамма, кому-то не хочется загружать себя такими мелочами и достаточно лишь грубой оценки: спать, вставать, отказаться от водных процедур (цвет индикатора уже "отсчитывает" время после установленного момента), отказаться от завтрака и т.п. Последнему будет достаточно трех - пяти цветов.

Во всех практических приложениях самосветящихся указателей важно иметь возможность устанавливать яркость их свечения. Речь идет как об подстройке под внешнюю освещенность, так и об подстройке под особенности зрительного анализатора пользователя. Здесь же это особенно важно, поскольку в случае с произвольной обстановкой в помещении, в котором установлено соответствующее устройство, только управляя яркостью указателя, можно согласованно решить задачи минимизации зрительной нагрузки и обеспечения возможности восприятия рассеянного или отраженного от иных элементов интерьера света, излучаемого указателем. Поэтому при необходимости устанавливают требуемую яркость свечения указателя, обращаясь к соответствующим органам управления (например, к переменному резистору или к кнопкам), и для отражения от желаемых элементов интерьера соответствующим образом ориентируют указатель, как поступают, ориентируя фонарь или прожектор.

При реализации второго и последнего вариантов заявляемого способа задают произвольный момент времени - любой мотивационно значимый момент. Далее представляют информацию об интервале времени, оставшемся до наступления заданного (или иначе - установленного) момента (это может быть, например, информация о текущем времени, т.е. интервале времени, прошедшем с начала суток - с 00: 00 или оставшемся до конца суток, опять же до 00:00. Как в случае с первым вариантом, для этого в доступном для восприятия пользователем месте, располагают как минимум один указатель устройства, предназначенного для осуществления этих двух способов.

В зависимости от значения упомянутого интервала осуществляют изменение как минимум одного из граничных цветов, в пределах которых осуществляют изменение цвета некоторого информационного поля упомянутого указателя в пространстве или с заданной частотой во времени и/или в пространстве - второй способ или в зависимости от значения упомянутого интервала изменяют цвет самосветящейся части упомянутого указателя, причем упомянутое изменение цвета осуществляют без зрительно воспринимаемых скачков в смене цвета - последний. Изменения цвета RGB-диода без зрительно воспринимаемых скачков можно добиться, например, плавно изменяя соотношения токов упомянутых кристаллов различного цвета свечения, или с высокой степенью дискретности (например, используя 100 элементов дискретизации), меняя соотношение скважностей управляющих импульсов, определяющих токи, протекающие через различные кристаллы.

Таким же образом, как и в случае с первым способом, и для тех же целей устанавливают функциональную зависимость, в соответствии с которой осуществляют изменение упомянутого граничного цвета; устанавливают яркость свечения упомянутого информационного поля (части указателя); обеспечивают возможность восприятия рассеянного или отраженного от элементов интерьера и проч. света, излучаемого упомянутым информационным полем; обеспечивают возможность отключения свечения упомянутого информационного поля при определенных значениях упомянутого интервала; осуществляют изменение упомянутого граничного цвета с заданной дискретностью; осуществляют изменение упомянутого граничного цвета без зрительно воспринимаемых скачков в смене цвета.

Для формирования правильной мотивации устанавливают частоту, с которой осуществляют упомянутое изменение цвета информационного поля в пределах граничных цветов, и обеспечивают зависимость такой частоты от значения упомянутого интервала. Это может быть осуществлено как с помощью механических (при изменяющейся со временем длине маятника), так и с помощью электрических и электронных устройств.

Устройство индикации времени, которое может быть использовано в каждом из заявляемых способов, включает жидкокристаллический экран, на котором в цифровой форме отображается либо некоторый интервал времени, либо время суток. Дополнительно оно включает многоцветный (например, RG-диод - светоизлучающий диод, в котором используется два типа кристаллов, излучающих свет в двух различных цветовых диапазонах) или полноцветный светоизлучающий диод. Соотношение токов кристаллов такого устройства благодаря соответствующему блоку управления находится в зависимости от упомянутого времени. В некоторые моменты времени преимущественно светится один избранный кристалл. Это обеспечивает изменение воспринимаемого пользователем цвета упомянутого диода при изменении упомянутого времени. Возможно пробегание всей цветовой гаммы - от синего до пурпурного.

Упомянутый диод должен быть выполнен с возможностью дискретного изменения воспринимаемого пользователем цвета при изменении упомянутого соотношения токов. Для этого кристаллы, которые он включает и свечение которых предполагается одновременным для получения смешанных цветов, не должны светиться дополнительными цветами. Т.е. при смешении их света не должен появляться цвет, являющийся оттенками серого. Если это условие не выполнить, то вместо дискретной смены цвета пользователь будет воспринимать дискретное изменение яркости, что с точки зрения достижения заявляемого технического результата недопустимо.

Упомянутый диод может быть выполнен и с возможностью изменения воспринимаемого пользователем цвета без зрительно воспринимаемых скачков в смене цвета при изменении упомянутого соотношения токов. Для этого, в частности, воспринимаемые максимальные яркости свечения кристаллов различного цвета свечения, которые предполагается активизировать одновременно, должны быть примерно одинаковы (по абсолютной светотехнической величине они не должны отличаться более чем на порядок). С другой стороны, цвета свечения кристаллов должны быть подобраны, например, в соответствии с тем, как это сделано в триаде экрана цветного телевизора. Здесь опять же следует остерегаться одновременной активизации кристаллов дополнительных цветов свечения.

Конструктивно устройство может быть выполнено так, что апертура диода может накрывать апертуру упомянутого экрана, работающего на просвет, т.е. свет диода может проходить через упомянутый экран, просвечивая его, с одной стороны, выполняя функцию подсветки, а с другой - функцию дополнительного индикатора времени. В другом исполнении апертура диода может быть расположена со смещением относительно апертуры экрана, например, на некотором расстоянии от него, так, что пользователь визуально воспринимает их как два различных объекта. В первом устройство получается минимальных габаритов. Во втором - при взгляде на цветовой указатель пользователь не нагружает свое внимание информацией, отображаемой экраном.

В зависимости от внешней освещенности блок управления упомянутым соотношением токов автоматически изменяет яркость свечения диода. Для этого такой блок электрически связан с датчиком внешней освещенности, например с фотоэлементом.

Указатель выполнен на базе RGB-диода. Он включает кристаллы с различной рабочей длиной волны, т.е. излучающие свет различного цвета (подробнее см. ссылку, приведенную в разделе Уровень техники). Указатель, удовлетворяющий поставленной задаче, может быть построен и на базе многоцветного светоизлучающего диода, включающего лишь два типа кристаллов, например "зеленый" с рабочей длиной волны 560 нм и "красный" с рабочей длиной волны 620 нм.

Выходная оптическая поверхность указателя, например выходная оптическая поверхность RGB-диода, выполнена с различными радиусами кривизны в меридиональном и сагиттальном сечениях. В частном случае такая поверхность цилиндрическая.

Относительно кристаллов упомянутая поверхность может быть ориентирована таким образом, что плоскость ее сагиттального сечения, в которой поверхность имеет наименьший радиус кривизны, оказывается перпендикулярной с заданным допуском линии, среднеквадратическое удаление от которой упомянутых кристаллов минимально.

Упомянутая поверхность может быть расположена на расстоянии от упомянутых кристаллов, превышающем двойной минимальный радиус ее кривизны. Благодаря этому кристаллы оказываются вблизи с меридиональным или сагиттальным фокусом такой поверхности. Сферическая и полевые аберрации способствуют лучшему перемешиванию лучей, идущих от различных кристаллов. Благодаря этому обеспечивается более высокий уровень одноцветности выходной поверхности.

Наличие рефлектов от боковых поверхностей RGB-диода, а также введение в его компаунд рассеивателя улучшают ситуацию с одноцветностью и равнояркостностью выходной поверхности указателя. Поэтому при использовании рассеивающего компаунда апертура упомянутой поверхности может быть выполнена вытянутой в направлении, перпендикулярном упомянутой линии, тогда как при использовании компаунда с малой концентрацией рассеивателя апертура упомянутой поверхности может быть выполнена вытянутой в направлении, параллельном упомянутой линии (искажение изображений кристаллов, построенных выходной поверхностью, обеспечит наложение цветовых зон, что приведет к получению хороших выходных светотехнических характеристик).

Упомянутые кристаллы в направлении упомянутой линии могут быть установлены последовательно: так, что центральным является кристалл или группа кристаллов зеленого цвета свечения. Соответственно, крайними должны быть кристаллы иного цвета свечения.

Например, последовательность установки кристаллов может быть следующей: "красный", "желтый", "зеленый", "зеленый", "синий", "синий". Использование различного количества кристаллов различного цвета свечения объясняется необходимостью уравнивания яркости свечения указателя при различном цвете его свечения.

Габариты упомянутой апертуры могут быть выполнены такими, что как минимум один видимый ее угловой размер превышает 1^o при предполагаемых максимальных расстояниях от пользователя до упомянутого указателя. Здесь необходимо отметить, что если заявляемый указатель используется совместно с цифровым или стрелочным индикаторами, то максимальное расстояние от пользователя до указателя ограничено возможностью снятия отсчета по указанным индикаторам, а если заявляемый указатель используется автономно, то максимальное расстояние от него до пользователя ограничено, с одной стороны, размерами помещения, для которого такой указатель предназначен, а с другой - расстоянием, с которого пользователь может идентифицировать указатель, как указатель, отображающий цветом интервал времени.

Второй вариант устройства индикации времени (интервала времени), включающего жидкокристаллический экран и снабженного источником света и светофильтром с переменной цветностью или набором светофильтров с различной цветностью, в котором светофильтр расположен за экраном, а источник света за светофильтром, подробнее описан ниже. Важным здесь является то, что обеспечивают возможность независимого изменения прозрачности отдельных участков экрана в некоторой зависимости от времени, в результате чего в зависимости от времени изменяется воспринимаемый цвет света, прошедшего через экран.

Реализация заявляемого первого способа и соответствующего устройства, включающего описанный указатель, показана на примере использования будильника.

Пользователь задает будильнику время пробуждения. Будильник устанавливается пользователем в том же помещении, где он предполагает отойти ко сну, причем не обязательно в зоне прямой видимости (не обязательно в поле зрения). Будильник включает жидкокристаллический дисплей и просвечивающий его RGB-диод. Микропроцессор вычисляет время, оставшееся до упомянутого заданного времени, и в зависимости от упомянутого оставшегося времени управляет соотношением токов кристаллов упомянутого диода. Так, например, в случае, если до пробуждения остается три часа, то воспринимаемый цвет излучаемого упомянутым диодом света синий (когда до пробуждения оставалось более трех часов свечение упомянутого диода было отключено), если до пробуждения остается два часа, то воспринимаемый цвет излучаемого упомянутым диодом света зеленый, один час - желтый, ноль часов ноль минут - оранжевый, если момент пробуждения остался в прошлом и от него прошло более десяти минут - красный. При этом упомянутый цвет меняется плавно, т.е. пользователем в иные моменты времени могут быть восприняты цвет морской волны, желто-зеленый цвет, оранжево-красный и т.д. (в том числе, например, и пурпурный цвет). При желании пользователь может задать и дискретное изменение упомянутого цвета, ограничив его вариации зеленым, желтым и красным. Пользователь может и изменить саму упомянутую зависимость, например, изменить порядок смены цвета или скорость (время) перехода от одного цвета к другому. Яркость свечения упомянутого диода пользователь может задать произвольно, или она может измениться автоматически в зависимости от изменения внешней освещенности. На лицевой панели будильника вокруг апертуры упомянутого экрана расположена цветовая карта - полоска, цвет которой меняется от синего (у одного края) до красного (у другого края), видимая за счет отражения ею рассеянного внешнего света. В условиях нормальной освещенности пользователь может сличить цвет, излучаемый упомянутым указателем, с цветом упомянутой полоски с целью уточнения первого.

Реализация заявляемого второго способа и соответствующего устройства также показана на примере использования будильника.

Пользователь задает будильнику время пробуждения. Будильник устанавливается пользователем в том же помещении, где он предполагает отойти ко сну, причем не обязательно в зоне прямой видимости (не обязательно в поле зрения). Будильник включает жидкокристаллический дисплей и просвечивающий его через светофильтр, имеющий переменную цветность, источник света с широким спектром свечения (например, белый светоизлучающий диод - светоизлучающий диод с люминофором). Микропроцессор вычисляет время, оставшееся до упомянутого заданного момента, и в зависимости от упомянутого оставшегося времени управляет прозрачностью определенных участков упомянутого экрана. Так, например, в случае, если до пробуждения остается менее четырех, но более трех часов, то с некоторой частотой прозрачными становятся те участки упомянутого экрана, за которыми расположены участки упомянутого светофильтра, удаленные границы которых пропускают свет глубокого синего цвета свечения и голубой свет (когда до пробуждения оставалось более четырех часов, упомянутый диод был отключен). Пользователь при этом воспринимает свет с промодулированной во времени цветностью (от глубокого синего до голубого). Частота модуляции не высока. Например, она лежит в пределах 1-0,5 Гц. Такая модуляция имитирует своеобразный маятник, пользователем она (в описанном случае) воспринимается как перемещение в пространстве некой светящейся полоски (окна на упомянутом экране, соответствующего той его части, которая стала прозрачной), например, в горизонтальном направлении. Изменение цвета при указанной модуляции осуществляют либо циклично (например, желтый, оранжевый, красный, желтый, оранжевый, красный,...) либо возвратно (например, желтый, оранжевый, красный, красный, оранжевый, желтый,...), что соответствует имитации движения упомянутого маятника, либо иначе. Далее, если до пробуждения остается менее трех, но не более двух часов, то пользователь воспринимает свет, цветность которого, например, с той же частотой меняется от голубого до цвета морской волны, если до пробуждения остается менее двух, но более одного часа, то от цвета морской волны до зеленого, менее одного на более получаса - от зеленого до желтого, менее получаса - от желтого до оранжевого, если момент требуемого пробуждения настал и с него прошло не более 10 минут, то пользователь воспринимает свет, цветность которого меняется от оранжевого до красного, если с момента требуемого пробуждения прошло, например, более 10 минут, то упомянутый цвет меняется от красного до глубокого красного, причем частота упомянутого изменения возрастает до, например, 2-5 Гц. При этом упомянутый цвет информационного поля упомянутого указателя меняется во времени и в пространстве плавно (без зрительно воспринимаемых "ступенек", что достигается выбором соответствующего количества упомянутых участков упомянутого экрана, которые независимо от других участков могут менять свою прозрачность), т.е. пользователем в иные моменты времени могут быть восприняты иные граничные цвета. При желании пользователь может задать и дискретное изменение упомянутых граничных цветов. Пользователь может и изменить саму упомянутую зависимость, например изменить порядок смены цвета или скорость (время) перехода от одного цвета к другому, может изменить упомянутую частоту. Яркость свечения упомянутого диода пользователь может задать произвольно, или она может измениться автоматически в зависимости от изменения внешней освещенности.

В случае, если упомянутые будильники расположены в зоне прямой видимости, пользователю для того, чтобы узнать время, оставшееся до пробуждения, не потребуется даже окончательно открывать глаза (при соответствующей яркости упомянутого света).

В случае, если упомянутые будильники расположены вне зоны прямой видимости, пользователю для того, чтобы узнать упомянутое время не потребуется изменять свое положение (и положение своей головы, например, относительно подушки) - рассеянный (отраженный) упомянутый свет позволит успешно решить обозначенную задачу.

В случае, если упомянутые будильники расположены в зоне прямой видимости, пользователю для того, чтобы узнать время, оставшееся до пробуждения, (при низком уровне упомянутой яркости) не потребуется ни сосредотачивать зрительное внимание на упомянутых будильниках, ни одевать корригирующую оптику.

Здесь важно то, что в любом случае пользователю для оценки упомянутого времени упомянутыми способами не потребуется окончательно пробуждаться, задействовать механизмы абстрактного мышления, осознавать значение чисел, положение стрелок, осуществлять арифметические вычисления, окончательно приходить в себя.

Воспользоваться такими будильниками может и малолетний ребенок и пожилой человек, например, с болезнью Альцгеймера.

Примечательно, что, как показывают исследования, проведенные Заявителем, 20% человечества предпочитают пробуждаться окончательно, не используя звуковую сигнализацию. Таким людям свойственно просыпаться за 20-30 минут до требуемого момента окончательного пробуждения. Наличие упомянутой в первом и втором способах цветовой индикации упомянутого времени (в том числе с учетом изменения упомянутой во втором способе частоты) позволит осуществить плавный переход от сна к бодрствованию, поскольку позволит не осуществлять активных действий (т. е. , например, переворачиваться в сторону будильника, одевать очки, вглядываться в показания часов и проч.) для оценки упомянутого времени.

Упомянутый технический результат имеет качественный характер и тяжело поддается количественной оценке.

Проведенные испытания промышленных образцов описанных будильников показали, что заявляемый результат имеет место во всех случаях их использования.

Заявитель не смог выявить категории пользователей, для которых указанный технический результат при использовании обсуждаемых будильников был бы недостижим.

По мнению Заявителя связь заявленных отличительных признаков с достигаемым техническим результатом очевидна, поэтому ниже она приведена без раскрытия соответствующих механизмов.

Благодаря использованию цвета в качестве параметра (например, благодаря изменению как минимум одного из упомянутых граничных цветов - см. второй заявленный способ), по которому определяют упомянутое время, достигается снижение стрессовых нагрузок на человека, повышение здоровья населения, создаются комфортные условия контроля за течением времени, создаются условия для простого и быстрого снятия отсчетов, связанных с измерением времени, обеспечивается снятие отсчета времени до окончательного пробуждения, т.е. в полусонном состоянии, при этом пользователю не требуется переходить к такой степени пробуждения, которая бы препятствовала быстрому засыпанию вновь, а также использовать корректирующую оптику, обеспечивается снятие отсчета времени лицом, развитие которого или психическое состояние которого препятствует использованию традиционных часов или таймеров, снятие отсчета времени лицом, находящимся в состоянии опьянения, обеспечивается возможность окончательного пробуждения в заданный момент времени без звуковой сигнализации.

Изменение цвета (как и упомянутое изменение граничного цвета) упомянутого указателя в зависимости от изменения интервала времени, значение которого важно для пользователя, позволяет, не прибегая к вычислениям и определению пространственных соотношений, легко этот интервал оценить или даже точно определить.

Плавное изменение упомянутого цвета (граничного цвета) позволяет снизить стрессовые нагрузки на человека, улучшить здоровье населения. Действительно, если в момент снятия отсчета по цветовому индикатору времени произойдет смена цветов (при дискретной цветовой индикации), то такая смена, являясь визуально воспринимаемым изменением оптических параметров объекта внимания, может подтолкнуть пользователя к окончательному пробуждению.

Дискретное изменение упомянутого цвета (граничного цвета) создает комфортные условия контроля за течением времени, создает условия для простого и быстрого снятия отсчетов, связанных с измерением времени. Так, например, если в различные периоды времени требуется осуществить различные действия (посолить, добавить специи, перевернуть, уменьшить температуру, вынуть и т. д. ), то, несомненно, целесообразнее использовать дискретную цветовую индикацию, установив, что когда потребуется посолить, упомянутый цвет будет синим, добавить специи - зеленым, перевернуть - желтым, уменьшить температуру - оранжевым, вынуть - красным.

Возможность выбора между плавным и дискретным изменением упомянутого цвета (граничного цвета) позволяет контролировать изменение времени с требуемой точностью.

Возможность восприятия рассеянного (отраженного) света, излучаемого указателем, позволяет снизить стрессовые нагрузки на человека, улучшить здоровье населения, создает комфортные условия контроля за течением времени, условия для простого и быстрого считывания отсчетов, связанных с измерением времени, обеспечивает постоянный контроль над изменением времени, снятие отсчета времени в случае, когда указатель таймера находится вне поля зрения, позволяет окончательно пробудиться в заданный момент времени без звуковой сигнализации.

Задание функциональной зависимости, связывающей изменение цвета (граничного цвета) с изменением времени, а также упомянутой частоты смены цвета позволяет установить индивидуальные настройки отображения времени, что незаменимо во всех практических приложениях использования цветовой индикации времени при создании оптимальных условий мотивации пользователя, например, связанных с окончательным пробуждением в заданный момент времени без звуковой сигнализации.

Обеспечение возможности отключения свечения упомянутого указателя, а также задание яркости свечения указателя, изменяющего свой цвет, произвольно или автоматически в зависимости от внешней освещенности позволяет снизить стрессовые нагрузки на человека, улучшить здоровье населения (в частности за счет снижения зрительной нагрузки), создать комфортные условия контроля за течением времени, создать условия для простого и быстрого снятия отсчетов, связанных с измерением времени, без напряжения зрительного внимания, благоприятствует созданию оптимальных условий для окончательного пробуждения в заданный момент времени без звуковой сигнализации.

Дополнение традиционных часов, будильника или таймера многоцветным или полноцветным диодом, соотношения токов светоизлучающих кристаллов (кристаллов, излучающих свет с различной длиной волны) которого находится в некоторой зависимости от значения времени, делает возможным определять упомянутое значение без сосредоточения зрительного внимания на таймер (часы, будильник и проч.), снимать отсчет времени лицами, имеющими дефекты зрения, без использования корригирующей оптики, строить компактные и недорогие устройства отображения времени.

Последнее достигается и при использовании отличительных признаков второго заявляемого устройства.

Накрытие апертурой RGB-диода апертуры жидкокристаллического экрана, работающего на просвет, или расположение апертуры RGB-диода со смещением относительно апертуры жидкокристаллического экрана создают условия для простого и быстрого снятия отсчетов, связанных с измерением времени, позволяя одновременно воспринимать как цветовое представление некоторого интервала времени, так и цифровое представление текущего времени, позволяет строить компактные и недорогие устройства отображения времени и некоторых интервалов времени.

Выполнение выходной оптической поверхности указателя нецентросимметричной, определенным образом ориентированной относительно светоизлучающих кристаллов, использование различной формы упомянутой апертуры в зависимости от используемого компаунда, задание указанных габаритов упомянутой апертуры позволяет создать комфортные условия контроля за течением времени, условия для простого и быстрого снятия отсчетов, связанных с измерением времени, определения времени без сосредоточения зрительного внимания на таймере (часах, будильнике и проч.), снятия отсчета времени (упомянутого интервала времени) до окончательного пробуждения, т.е. в полусонном состоянии, при этом пользователю не требуется переходить к такой степени пробуждения, которая бы препятствовала быстрому засыпанию вновь, т.к. упомянутые здесь признаки обеспечивают достижение ровного мягкого одноцветного свечения упомянутого указателя, позволяют строить компактные и недорогие устройства отображения времени с хорошими светотехническими параметрами.

Описанная группировка упомянутых кристаллов вдоль упомянутой линии, при которой в центре оказывается зеленый, позволяет оптимальным образом (с точки зрения равномерной окраски упомянутого указателя) осуществлять переход от одного цвета к другому при последовательном переборе всего спектра.

Дополнительно к указанному выше техническому результату второй способ позволяет, с одной стороны, избежать ошибки при определении упомянутого времени, исключить неоднозначность его оценки, поскольку он предполагает привязку воспринимаемого цвета указателя к некоторым реперам - к граничным цветам, а с другой - повысить точность снятия отсчета опять же за счет упомянутой привязки (в частности за счет базы такой привязки, т.е. за счет различения упомянутых граничных цветов).

Поясняя последнее, следует указать на вполне возможную путаницу, например, красного и оранжево-красного или даже желто-оранжевого человеком, только что открывшим после сна глаза в темном помещении. В частности, как показали проведенные заявителем исследования в части спектра более коротковолнового, нежели желто-зеленого такая путаница свойственна практически всем. На самом деле (и это хорошо согласуется с экспериментом) избежать такой путаницы просто отображая не постоянно красный цвет, а, например, цвет, периодически изменяющийся от желтого к тому же красному. В 100% экспериментов в последнем случае исследуемые верно опознали граничные цвета. В то же время при предъявлении или только желтого, или только красного цветов не сомневались в оценке лишь 20% исследуемых, а верно указали цвет лишь 40% (в основном желтый путали с желто-зеленым, а красный - с оранжевым).

Здесь следует отметить, что последовательно воспринимая упомянутый цвет в случае, когда он непрерывно изменяется в зависимости от времени, например, от синего к зеленому (первый заявленный способ), пользователь может также спутать изменение цвета и с изменением яркости (а не только перепутать цвета). Этого не случится, если помимо того, что средний цвет упомянутого света также будет непрерывно меняться в зависимости от времени, но при этом в течение короткого (1-2 с) интервала времени (который должен устанавливаться пользователем с учетом индивидуальных особенностей), например, от одного граничного цвета до другого будет меняться текущий воспринимаемый цвет (второй заявляемый способ).

В некоторой степени решению обозначенной проблемы в первом заявляемом способе служит упомянутое сличение, которое отчасти (при наличии достаточной внешней освещенности) также позволяет получить технический результат, указанный последним.

Заявитель считает, что упомянутые способы одновременно должны быть реализованы в одном устройстве, например в будильнике, в темное время суток работающим в соответствии со вторым заявленным способом, а в светлое - в соответствии с первым.

Реферат

Изобретение относится к обеспечению жизнедеятельности человека. Сущность: в зависимости от времени изменяют цвет самосветящейся части указателя без зрительно воспринимаемых скачков или в зависимости от времени изменяют как минимум один из граничных цветов, в пределах которых изменяют цвет информационного поля указателя в пространстве с заданной частотой во времени и/или в пространстве. Устройство индикации времени включает жидкокристаллический экран, многоцветный или полноцветный светоизлучающий диод, соотношение токов кристаллов которого находится в зависимости от времени, или оно снабжено источником света и светофильтром с переменной цветностью. Светофильтр расположен за экраном, а источник света - за светофильтром. Экран выполнен с возможностью независимого изменения прозрачности отдельных участков в зависимости от времени, в результате чего изменяется воспринимаемый цвет света, прошедшего через экран. Указатель включает различные кристаллы, а его выходная поверхность выполнена с различными радиусами кривизны в меридиональном и сагиттальном сечениях. Изобретение способствует снижению стрессовых нагрузок на человека. 6 с. и 32 з.п.ф-лы.

Формула