Возможности применения 4-сегментного формата

Патраль Альберт Владимирович,

старший научный сотрудник ВНИИ методики и техники разведки, г. Санкт-Петербург.

Современные цифры арабского происхождения, представленные форматом 7-сегментного индикатора (рис.1а), прочно укоренились в нашу жизнь, стали достаточно привычными, чтобы усомниться в их недостатках.

Рис. 1. Цифровой 7-сегментный формат (а) и цифровые знаки на его основе.

Большое число элементов отображения в формате 7-сегментного индикатора не позволяет снизить энергопотребление, а сложное начертание знаков приводит к ошибочному восприятию знаков при плохой видимости, принимая начертание одного знака за другой (8 и 9, 8 и 6, 9 и 3, 9 и 5, 5 и 6) знак, отличающее всего одним элементом. Известно, что скорость и точность опознания, как цифр, так и букв, зависят от их формы. Чем более сложную комбинацию прямолинейных элементов имеет цифра, тем труднее она опознается. Наиболее точно опознаются высокие и узкие цифры [1]. Был создан 4-сегментный формат (рис.2) индикатора [2] из верхних (рис.2б) или из нижних (рис.2в) половин на 7-сегментного формата (рис.2а).

Рис. 2. Четырехсегментный формат (а) и цифровые знаки на его основе (б).

Дополнительно к 4-сегментным форматам, был создан 4-позиционный формат из шести сегментов [2] 7-сегментного формата, при управлении которого вертикальные сегменты каждой из сторон формата управляются одним сигналом. Преимущество применения предлагаемых цифровых знаков на основе 4-позиционного формата индикатора следующие: Возможность плавного перехода от цифровых знаков 7-сегментного формата к цифровым знакам 4-позиционного (6-сегментного и 4-хсегментного) формата. Примером тому служит построение макета электронных часов (рис.3а) в 1999 году [3], на табло которых есть возможность отображать семисегментные (рис.3б), шестисегментные (рис.3в) и 4-хсегментные знаки (рис.3г).

Рис. 3. Макет электронных часов (а) с энергосберегающим режимом (в, г).

Рис. 4. Шестсегментный формат (а) и цифровые знаки на его основе (б).

Эффективный угловой размер цифровых знаков 6-сегментного формата в два раза больше эффективного углового размера знаков 7-сегментного формата [2], на основе габаритного размера которого они сформированы.

Рис. 5. Четырехсегментный формат (а) и цифровые знаки на его основе (б).

Эффективный угловой размер знаков 4-сегментного формата равен эффективному угловому размеру знаков 7-сегментного формата, на основе габаритного размера которого они сформированы. Сравнение знаков представленного 4-позиционного формата по габаритному размеру удобно представить на матричном индикаторе типа КИПГО2А-8х8Л [4, с.], на котором отображены два разряда цифровых знаков арабского происхождения (рис.6а) в формате матрицы 3х5 с невысоким качеством отбражения знаков [1, с.113]. На томже информационном поле можно отобразить четыре разряда знаков, эквивалентные по начертанию знакам 4-хсегментного отображения (рис.6б).

Рис. 6. Сравнение по увеличению информационной емкости формата типа КИПГО2А-8х8Л в зависимости от величины эквивалентной площади идентификации знаков.

Знаки с меньшим числом элементов легче идентифицируются и опознаются [1]. Используя 7-сегментный формат индикатора для формирования знаков 4-сегментного формата из верхней или нижней его половины, достигаем увеличение информационной емкости его для обеспечения трехпозиционного измерения параметра объекта в системах автоматического регулирования (рис.14).

Рис. 7. Преобразование формата 7-сегментного индикатора в 6-сегментный формат и 4-хсегментные форматы из верхних и нижних элементов 7-сегментного формата.

В рабочем режиме при нормальной величине измеряемого параметра объекта информация на табло высвечивается, либо в привычном 7-сегментном формате (рис.7а), либо в непривычном пока формате с увеличенным эффективным угловым размером знаков, с лучшим различением их (рис.7б). В аварийном режиме при снижении величины измеряемого параметра объекта информация на табло высвечивается в 4-сегментном формате из нижних элементов 7-сегментного формата (рис.7в). В аварийном режиме при превышении величины измеряемого параметра объекта информация на табло высвечивается в 4-сегментном формате из верхних элементов 7-сегментного формата (рис.7г). Возможность расположения 4-сегментных форматов параллельно на одном условном знакоместе индикатора дает долнительные условия выражения числовой информации в технике и быту (рис.8).

Рис. 8. Цифровые форматы в виде контура (а) квадрата (прямоугольника) и контура (б) круга (эллипса) с параллельным расположением их.

Прочтение 4-значной цифровой информации начинается изнутри (старший разряд числа) к наруже (младший разряд числа).    

В 2015 году исполнилось 70 лет окончанию Великой Отечественной войны. Для города Санкт-Петербурга этой дате может быть посвящена эмблема-символ (рис.9).

Рис. 9. 4-хпозиционное отображение знаков на основе параллельно расположенных форматов.

Запись числа 900 (дней) отображена на рисунке округлыми и прямоугольными знаками на основе форматов в виде контура круга (слева) и в виде контура прямоугольника (справа). Начертанием цифры девять (разрыв окружности и прямоугольника, соответственно) дополнительно символизируется прорыв блокады Ленинграда. В центре рисунка (синий цвет) записан год рождения Санкт-Петербурга (1703). Выполнен он алфавитом Кириллицы (А - 1, Ψ -700, Г -3). Буквенное отображение чисел применялось еще при Петре I. Своеобразное исполнение буквы Ψ Кириллицы позволило придать записи патриотическую направленность. Две крайние линии буквы Ψ образуют букву V (VICTORIA), которая символизирует стойкость и мужество города во время 900-дневной блокады Ленинграда. Центральная часть буквы Ψ стилизована под меч Александра Невского и символизирует героическую борьбу нашего народа на берегах Невы («кто с мечом к нам придет от меча и погибнет»). На рис.10. приведен пример использования параллельно расположенных форматов в качестве именных часов с портретом обладателя их.

Рис. 10. Четырехразрядный индикатор округлой формы с параллельно расположенными форматами в качестве табло электронных часов.

Литература

1.                  Алиев Т.М., Вигдоров Д.И., Кривошеев В.П. Системы отображения информации. Москва. «Высшая школа». 1988. 223 с.: ил.

2.                  Патраль А.В. Устройство для индикации. Патент № 2037886 на изобретение. Выдан 19 июня 1995 года.

3.                  Патраль А.В. Устройство для индикации цифровых знаков с энергосберегающим режимом. Патент № 2427928 на изобретение Выдан 27 08. 2011 г.

4.                  Б.Л. Лисицын. «Отечественные приборы индикации и их зарубежные аналоги». Изд-во «Радио и связь». Москва. 1993 г. 382, 353.

Поступила в редакцию 09.04.2018 г.