CN101421768A - 可视元件阵列信息显示及道路安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明展示了一种显示视觉信息的方法和系统。系统中有许多位于大量显示模块中的可视元件，按一定次序放置，从而在认知上产生一种综合的和统一的视觉信息。利用几何透视或光幻觉的原理，能够产生有趣且有效果的信息，再综合其它视觉效果，就构成了一个传讯系统，从而能够公共地传送商业信息以及路况及其他信息。所述的这类设备可应用于道路两旁、以及走廊、人行道、建筑物两侧、桥梁，过道和类似的地方。

Description

可视元件阵列信息显示及道路安全系统

技术领域

本发明的系统属于公共访问区域的信息传输设备。

发明背景

众所周知，室外及路边广告活动的影响是巨大的。而且，这些室外广告对于其它市场媒体来说具有很高的成本效益。然而，在当今快速发展的高科技时代，商业信息需要不断地透明化，而且需要更加吸引人们眼球，并且抓住人们的注意力。路边广告活动需要创新，以便在保持成本优势的同时继续进行环境方面的竞争。

另外，司机，尤其是那些在低能见度的条件下驾驶的司机面临几个方面的危险因素。如果道路边界没有清晰的标识，司机则可能驶出道路。在一些不可预知的条件下，如汽车事故，洪水暴发，或者道路损坏可以引起一些紧急情况，没有意识到且没有被警告的司机可能撞到不可预料的障碍上，或者汽车失去控制。低频，道路引起的噪音，及单调的可视信号可能使司机产生疲劳。就需要一个系统来需要解决以上提到的问题，以提高道路的安全性。

而且，沿着道路放置的道路标识可能是令人讨厌的，并且使人的意识麻木，妨碍对周围地形的观察，而不能给司机提供标准形式的可视信息。因此，需要一种道路信令及通知信息系统和方法，其是道路中不可分割的一部分，他们在外观上要标准，并且不妨碍观察。

最终，道路旁边的建筑，如房屋，办公场所，或者类似的建筑，这些建筑的居住者经常被透过建筑玻璃的灯光及经过的车辆所产生的噪音所打扰。因此，他们希望路边安装的面板可以降低暴露在道路及交通灯光及噪音等的公共污染。

在先技术

以前有很多技术专利提供向乘客传递信息的方法，其可以建立移动幻觉。如：美国专利17,677及美国专利应用2004/0027540描述了看似移动着的标识序列。两种方法都依据车辆以固定速度经过标识，且在固定距离上产生这样的效果。其它技术要求信息通过过滤器或者屏幕进行观察以建立幻觉，如英国专利106866及欧洲专利0065134描述的幻觉。

另外，目前有一些专利提供一种面板，其可以减少接近车辆的眩目，包括美国专利4,338,041，5,022,781，5,181,695及CZ专利2260818U，其可以帮助司机减少遇到的风险，但这些技术不涉及解决或最小化以上所提到的其它风险要素。例如：上述的面板重复性特性容易引起司机疲劳，其可能导致司机打瞌睡，并且观察受到妨碍也是其自身的缺点。因此，如果进一步使用反眩目系统以提高道路标识，特别在可视条件不良的情况下，并且如果上述的系统可以进一步高效地给司机传递当前道路信息，则对社会有好处。

而且，有些路边信息系统，包括PCT应用WO0186071，法国专利000738484及欧洲专利应用000413877，描述了将统一信息分成很多部分，并且将上述的分开信息沿着路边进行分布。其目的是使通过人员可以看到一个清晰且统一的信息。然而，因为位置模式及角度的限制，以及各部分的大小及形状，观察者所看到的信息可能变形或不清晰。因此，如果一个系统可以沿着路边以及其它位置显示信息，另外提供一种使得显示部分的形状、大小及位置发生变化的方法，且允许各部分的内容变形，以确保观察者能看到一个更清晰的统一信息，这些将很有益处。

财力方面的考虑和广告技术，以及临时的交通状况，可以形成更合适的系统，其不同于以前的技术，该系统允许改变统一的可视信息内容，而不需要替换信息所依赖的物理运输工具模块。

发明内容

现有发明的系统用一种简单且直观的方式解决了问题，并且大量使用了大多数显示模块中配置的可视元件，其目的是形成一个整体、可视以及信息化的统一信息，从而提供多方面好处。

根据发明，提供的可视设备包括大多数显示模块所包含的可视元件，其都有确定的位置，以形成一个整体的可视信息，也可以选择与至少一个信号灯源相组合，并且将可视效果进行集成，以创建一个新颖的路边信息系统，该系统能传递商业信息及当前路况信息。也可以进一步使用相似的方法去解决行人问题，如：当行人走在外部及内部公共通道时，如街道、长走廊、人行道、经过建筑物，在桥上，过道上，以及其它类似的地方。

本发明提出了显示可视信息的系统和方法，其通过集成了几个模块的认知而形成，用于显示大型且清晰的信息，利用透视或光学幻觉原理去建立感兴趣且有效的信息。一个额外的好处是当小型及重复可视提示信息沿着道路单调显示或呈现时，可以防止司机可能发生的下意识的疲劳。

根据本发明的一个首选实施方式，提供一个显示可视信息的系统，其可以从一个指定的观察区域观察到。所说的观察区域包括至少一个指定观察点，并且所述的系统由至少两个具有计算好大小的显示模块，模块之间的距离是计算好的，并且角度也计算好了，且与预定义放置模式一致。各个模块拥有至少一个计算好大小的信息单元，而且是一个统一信息的一个组成部分，其中，当从指定观察区域观察时，物理信息单元的认知组合建立一个大型且清晰的可视统一信息的直觉。

根据本发明的一些实施方式，以下参数值中至少有一个是可变的：模块大小、信息部分大小、模块之间的距离、或者模块放置角度。

根据本发明的其它实施方式，预定义的放置模式是一条放置的直线，并同观察区域构成一个相对角度。

根据本发明的其它实施方式，至少几个物理信息单元中的放置角度是不变的。

根据其它的实施方式，通过使模块位置与一个指定观察区域的观察人员视线成接近直角垂直(90°)角度再对角度进行规定。

根据本发明的进一步实施方式，设计预定义的位置模式，以便当从任意位置观察时，而不是指定观察点时，模块对周围视野的妨碍最小。

根据另一个实施方式，模块沿着弯曲放置线定位。

在本发明的一些实施方式中，至少几个物理信息单元或模块的大小是不变的。

在本发明的一些其它实施方式中，至少一个模块的大小是设计用于适合放在所提及模块上的物理信息单元的文本上所有字符。

在本发明的其它实施方式中，至少一个物理信息单元或模块进行了扩展，以包括显示在邻近模块的可视信息的重复部分，另外加上其可视信息的原始部分。

根据本发明的其它合适的实时方式，模块背对背地放置着，它们之间的距离相对较近，并且至少一个模块或物理信息单元的一部分设计是透明的，以便重叠组合了带有另一部分(段)的可视元件的透明的物理信息单元，当从指定观察点进行观察时，创建一个清晰的统一信息的效果。

根据本发明的其它实施方式，模块或物理信息单元的几何形状是不对称的。

根据本发明的其它实施方式，在模块或物理信息单元的不同部分之间的相对几何比例进行了设计，以便当从近距离观察时，统一信息被看到基本上是直的，并且当从远距离观察时，统一信息被看到是变形了。

根据其它的实施方式，模块或物理信息单元的几何形状设计是用于当从指定观察区域观察时，为统一信息创建一个的连续圆周形。

根据其它实施方式，显示模块安装在墙上、地板上、或者建筑物的天花板上，包括建筑物的内部及外部空间。

根据本发明的其它实施方式，至少一个模块的多于一个信息单元或可视元件具有不同的大小，能够创建观察幻觉。

根据其它实施方式，现有发明系统利用面板作为显示模块，其中所提及的面板，是百叶窗片，其沿着道路长度，首尾相连并且留有空隙。

根据其它实施方式，上述的显示模块由吸收光能量的材料制成，以消除眩目。

根据本发明的其它实施方式，物理信息单元可以机械或手工改变至少一个可视元件。

根据本发明的其它实施方式，所形成的模块包括一个动态的物理信息单元，并可以以电子化的形式改变。

根据本发明的其它实施方式，统一信息至少传递以下一种信息：道路相关信息，或者商业信息。

本发明的一些实施方式拥有一个安装设备，可以将显示模块以不同角度连接到道路部分。

本发明的其它实施方式至少拥有一个附属设备，以使物理信息单元附属到显示模块。

根据本发明的其它实施方式，至少一个显示模块装备了至少一个照明元件。

根据其它实施方式，至少一个显示模块装备了至少一个传感器，以测量至少一个道路交通参数。

根据本发明的其它实施方式，模块至少装备了至少一个数据传输设备，其能够传输传感器测量到经过的车辆或者一个远程终端。

根据本发明的其它实施方式，至少一个显示模块拥有至少两个面，每个模块面解决至少一个方向。

根据本发明的其它实施方式，每个模块面显示一个不同的统一信息的一部分。

根据本发明的其它实施方式，所述的显示模块还包括至少一个压力能量吸收元件，用于吸收和减少道路噪音。

根据本发明的其它实施方式，照明元件是一个无源设备，其经选择具有独特明晰的颜色，或者由经过的车辆所补充能量。

根据本发明的其它实施方式，有一个照明元件是有源设备，其由天然能量源的电源来补充能量。

根据本发明的其它实施方式，在至少几个相邻物理信息单元或模块之间的相对距离不变。

根据本发明的其它实施方式，当车辆到达公路上预定位置的预设距离时，向此车辆发出指令。

根据本发明的其它实施方式，发光元件要有不同的颜色，以告知路过司机路边界类型或道路状况，或指示路过司机是道路的左边界还是右边界。

根据本发明的其它实施方式，至少要有一个发光元件有不同的颜色，以告知路过的司机路边界类型或道路状况，或指示路过司机是道路的左边界还是右边界。

根据本发明的其它实施方式，至少要有两个可视元件是可见的，且垂直放置，以指示路过司机被水或雪淹没道路的深度。

根据本发明的其它实施方式，至少一个可视元件以伪随机的方式重叠在多个模块上。

根据本发明的其它实施方式，至少一个可视元件重叠在多个模块上，从而能够产生动态统一信息。

根据本发明的其它实施方式，能够电子控制个别模块，以指定的频率来显示或隐藏一个可视成分，从而产生这一可视元件以特定速度穿过此阵列的感觉效果。

而且，在本发明的一些实施方式中，上述速度是与通行车辆相关的，且是至少从一台车辆的速度和沿模块行驶车辆的平均速度中选取的。

本发明的一些实施方式还包括一个传感器，用于测量车辆的速度，此处所说的速度是沿此模块行驶车辆中的至少一辆车的速度。

根据本发明的其它实施方式，显示模块或物理信息单元的预定放置方式的距离和角度及其尺寸是根据基于数学公式的算法来计算的，这一公式定义了指定观察点位置和显示模块放置位置之间的几何关系。

根据本发明的其它实施方式，显示模块在设计时，至少有部分部件是由柔软部件组成的。

根据本发明的其它实施方式，显示模块或物理信息单元要被设计构建为细长形面板。

根据本发明的其它实施方式，显示模块的物理信息单元设计构成为一个三维实体。

根据本发明的其它实施方式，显示模块的物理信息单元产生一个三维视觉效果。

根据本发明的其它实施方式，(以潜意识信息形式存在的单个可视元件放在了一系列物理信息单元当中，——这是哪里来的？)显示模块边上的眩眼物限制了视角范围。

根据本发明的其它实施方式，以潜意识信息形式存在的单个可视元件内置在了一系列物理信息单元之中。

根据本发明的其它实施方式，至少一个可视元件是变形的，此变形是根据数学公式来计算的，此公式定义了由于统一信息的各部分变形而产生的不同视觉变形。

本发明的另一优选实施方式是，展示了从指定视域来观察的可视信息的显示方法。此视域包括：至少一个指定的观察点，上述方法由下述步骤组成：布置至少两个可变尺寸的显示模块，可变的间距和可变的角度，以及统一的布置方式等，各个模块至少包含统一信息中的一个物理信息单元，因而物理信息单元的认知组合能够产生一种效果，即当从指定视域观察时，能观察到大量而清晰的可视统一信息。

本发明的其它实施方式包括，根据数学公式来计算模块或物理信息单元的预定放置方式的距离和角度及其尺寸，这一公式定义了指定观察点位置和统一信息可视元件的放置位置之间的几何关系。

本发明的其它实施方式还包括动态移动或旋转至少一个可视元件。

本发明的其它实施方式更进一步地包括动态改变模块或物理信息单元或可视元件的实际尺寸。

根据本发明的其它实施方式，其方案还包括动态改变至少一个模块或物理信息单元或可视元件的放置位置。

附图说明

本发明的当前和进一步的性能和优点，可根据优选方案的描述得到更清晰地理解，描述方式包括提供的实例、参考附图，其中包括：

图1描述了构成此应用的各部分之间的关系。

图2描述了具有代表性的细长形模块，包括几个任选功能。

图3描述了许多模块一个可能组合形式，其中，不同的可视元件分隔着模块以产生一个统一信息，此信息在认识上被理解为类似一个香蕉的形象。

图4描述了许多模块的另一可选组合形式，其中单个可视元件以一伪随机频率多次显示在许多模块上。

图5描述了许多模块进一步可选组合的形式，其中，单个可视元件被重复和排序，以产生一种动画效果。

图6描述了许多模块的三个可选的构成阵列的可选放置方法。

图7-16描述了现有发明各种可供选择的功能，以及各元件间的相互关系，此关系决定了模块所要求的放置位置和大小，从而产生期望的视觉效果。

图17描述了构建一个连接设备的可选方法，即物理信息单元进出帧类型的连接所要求的方法。

图18描述了构建一个连接设备的可选方法，此连接设备的宽和高是各自可调节的。

图19描述了构建一个可选的连接设备，此时物理信息单元能够在连接设备内上下移动。

图20描述了一种典型的三维模块。

图21描述了一种典型的三维模块系列。

图22描述了一个典型城市街道的俯视图，典型模块系列架设在建筑物的外墙上。

图23描述了架设在一座建筑物外墙上典型模块系列。

图24描述了架设在建筑物长廊顶板上的一系列模块的局部正视图。

图25描述了架设在一座建筑物的长廊上的典型模块系列。

具体实施方式

图1描述了组成应用的各部分如何相互作用以形成统一信息208，此统一信息可被目击者认知上认为是一个屏幕或一动态可视信息。这是通过将至少两个模块100组合为统一阵列202而实现的。阵列202可被定义为许多模块100，这些模块100是根据计算出的放置方式来确定位置的，如沿着展示线200列成一行，从而产生单个统一信息208，此处的展示线200是与模块100相对齐的任一预定的线，统一信息208是与完整阵列202相交的完整信息。统一信息208，即传送给宣传对象的全部消息，被分割成许多物理信息单元108，这些单元是安装在许多模块100上的。每个物理信息单元108是由单个或多个可视元件110构成，这些可视元件110是以几何内容的形式记录或放置在物理信息单元上。

当从一个预定视域观察时，阵列202在认知上是被认为是统一信息208。视域可被定义为至少一个预定视线210(视距)，此视线是来自目击者视点212。而且，目击者视点212可被定义为目击者位于实际点，在任何给定时刻，当观察阵列202或者模块100时，视线210(LOS)可被定义为预定位置的预定目击者和模块100之间的视线。

在优选方案中提出了一个系统，此系统利用许多模块100，基本上形成快门簿片和排列成阵列202，此阵列的构建是通过确定模块100的位置，首尾相连定距离间隔，以及沿着与公路中央分车栅栏基本平行的展示线200放置。在其它功能中，系统将模块100中的大多数沿路边、建筑物边、出入口、走廊、过道上、或其它内部或外部地点放置，其可以足够提供所需的系统大小。

以变间距和预定的角度来放置模块100，形成统一信息208所需的模块100的全部数量将会减少。

现在来看看图2，此图描述了构成应用的基本单位的单个模块100的组成。模块100配备了支座102，从而将模块100连接到公路栅栏，路面，墙壁或其它表面。每个模块100另外还配备了物理信息单元108，此物理信息单元是通过连接设备104安装在模块100上的，连接设备有三角支架，螺丝，真空罩，铆，磁铁，粘剂，叉簧，钉子，轴销，夹子或其它设备。

物理信息单元108的功能与单个模块100的信息区的功能类似。每个物理信息单元108包含一或多个可视元件110。可视元件110是完整或者统一信息208的单个部分或基本要素。当阵列202排序完时，目击者对上述可视元件110认知上进行综合，就会产生如图3，23和25所示的较大的统一影像或如图4所示的伪随机重复信息或图5所示的动态信息。

可选择的组件也可以安装在模块100上，例如照明元件106，感测设备112，通讯装置114(包括天线和导线或电缆116)。

图2所示的是一种面板型的模块100。依据这一方案，模块100另外还配备有连接设备104，比如三角支架。上述连接设备104使物理信息单元108能够连接到模块100上。此物理信息单元108配备有至少一个可视元件110，如涂漆表面，打印薄膜或显示屏。

至少根据一个优选方案，上述模块100另外还配备有至少一个有标志的元件206，此元件能指示路边界或路况来帮助司机判断方向。

根据现有发明的一个方案，模块100的物理信息单元108可通过人工，机械或电子装置的方式来改变或更换。

根据另一优选方案，模块100的组成还包括一个动态的物理信息单元108，当使用LCD显示器，OEL显示器，电子纸张或类似显示纤维品或薄的织物等物质。这一动态特点可用来改变模块100中所显示的可视元件110。

至少根据一个优选方案，模块100还包括一个感测设备112，类似的设备有被动红外线(PIR)，微波(MW)，超声波，磁性霍耳效应，冲击压力电机，或类似的探测器。上述感测设备112可用来探测正在经过的车辆或人离模块100，标志或栅栏的距离，从而触发一个行为，如司机太接近于边界时的警报。通过一个通讯装置114，利用RF(无线电频率)传输来指示汽车，也可以通过闪光元件106或变换照明元件106的颜色或两种方法来可视地指示司机。另外，声频信号或视频信号或两者均可用来集中行人的注意力。

变通选择的办法有，反向报告感测设备112可用来测量交通参数，如车辆数量，平均速度，噪音等等，经通讯装置114以RF的形式或用电线/电缆116，将此传送到远程交通监控中心。

模块100和此上的其它系统可由装于支座102电池组来供电，也可以用电线/电缆116连接到路边电源，另外，就是用太阳能接受器或压力电力设备来给上述电池组充电。

模块100和此上的其它设备也可以是无源器件，可由车辆照明灯、噪音、压力电机或类似的有效能量来提供能源。

现在来看看图3，4和5，图中有许多模块100，这些模块被安装在连接设备104上，沿展示线200排列成阵列202。上述阵列202象一个屏幕，可安装在路边或其它固定位置。可视元件110以多种方式来传送统一信息208，此统一信息是通过认知上的综合可视元件110而产生的。

在一个优选方案中，统一信息208会隔开几个模块100，从而产生一个相对较大的区域。图3中，阵列202构成一个虚拟屏幕元件。一个典型的承载信息模块100可用于显示可视元件110。当上述可视元件110被目击者在认知上综合后，就会产生统一信息208，如图3中的例子，此时统一信息208就类似于一个喜剧演员。首先，需要一个大的区域来构建一个显示屏，来满足商业，公众或政府广告客户的需求。统一信息208涵盖了几个元件还有另外正面效果，即显著地减少了视觉信号的重复率，因而减少了司机潜在的疲劳。

根据另一个方案，上述可视元件110能以一定的频率重复，并在统一信息208上呈现随机分布。上述伪随机分布有助于避免产生可视数据可能的单调重复。因而，创建一个令人愉悦和好看的广告性的统一信息208，是能够减少司机的疲劳。图4描述了一个阵列202，此处，可视元件110以一个随机频率重复，上述伪随机重复频率有助于保持对统一信息208的兴趣，因而也避免了视觉疲劳。

根据另一方案，可视元件110以一定的频率重复或开/关，此频率对应于经过车辆的特定速度，如指定的汽车速度或平均速度。计算频率的公式为：F＝V/D，“F”表示频率，“V”表示速度，“D”表示两个模块100之间的位移。因而，可视元件110能够指示司机，其车速是否在可接受的范围内。这样就可以报警或强烈警告正在高速驾驶的司机。

根据另外的方案选顶，组成统一信息208的可视元件110是以一定的方式排列和分布在物理信息单元108上的，这一方式能够对动态的视觉信息产生错觉。上述动画有助于提高将视觉信息传送给目击者的效率，如经过的司机或行人。在阵列202中，以指定的间隔，角度和距离路边的长度，来放置指定尺寸的模块100，就会产生动态的视错觉。这一方案也能避免视觉信息的单调重复。

在图5中，描述了许多组成阵列202的模块100。此例中，可视元件110以一定方式重复和排列，从而产生了动态的统一信息208的光学效应。此例中，不断地增加可视元件110之间的视觉变化，从而来产生动态效果。此时，可视元件110在穿过阵列202期间，起初对司机来说是可见，后来就隐藏了，类似于电影的帧。此例中，有一个箭头或三角形元件214移向一个静态的划线元件216，好像是向正在路过的司机指示要”慢下来”的形象化信息。

另一种方法，上述效果及其它效果也可以通过改变模块100与展示线200之间的角度来实现，从而交替地隐藏和呈现物理信息单元108或可视元件110。另一办法就是，机械地开/关或者移动可视元件110。

图6描述了构成阵列202的许多模块100的可选择的布局。最左边的例子是模块100的俯视图，此模块基本上垂直于路面，且此尺寸不断增大。从远处看时，此图中的阵列202好象是一个设备，产生了深度错觉。第二个例子是等尺寸模块100的俯视图，此模块与路成一定角度放置。与路成一定角度放置模块100时，当司机接近和经过每个模块100时，能够产生移动的视错觉效应。右边的例子，同样尺寸的模块100垂直与路放置，产生了另一种视错觉效应。

为进一步阐明现有发明，提供了各类方案的详细描述，其中描述了各类元件之间的相近似和典型的几何关系，这些元件能够决定每个模块100所需的布局和尺寸，从而产生期望的视觉效果，这也是阵列202所产生的。

图7是现有发明的一般情况下的方案，所示为在阵列202中等距离分布的模块100的俯视图。对于这种类型的方案，所有物理信息单元108在认知上的综合，从而形成统一信息208。

图7中，一辆车正在沿路行驶，行驶的方向由箭头702所示。司机的眼睛位于目击者视点212。

在图7中，以及图8，9，10，13和16，模块100是沿着弯曲的展示线200来排列的，从而阵列202的布局能够提供许多小的或有限空间。对于现有发明中的一般情况方案，下面所述是正确的：

·Di是两个相邻模块100之间的纵向位移；

·Ri是司机眼睛与第N个模块100之间的距离，用索引”i”表示；

·Bi是Ri的纵向向量分量；

·Ai是Ri的横向向量分量；

·Ci是第N个模块100或第N个物理信息单元108的外形尺寸，如宽或高

·Wi为任何物理信息单元108的知觉效应的度量；

·α(alpha)表示模块100的可调节的旋转角，也称作”视向角”，可定义为模块100相对于目击者移动方向的偏转角，由箭头702所示；

·β(beta)是展示线200相对于路延伸方向的相对角；

β(beta)可正可负。统一信息208由WX产生，WX是所有物理信息单元108的实际认知累积的范围。

对于现有发明的一般情况下的方案，可使用以下的等式：

图8描述了现有发明的另一种方案，类型“A”与类型“C”和“D”：有明显地区别，α和β是常数

类型“A”方案是易于安装的，因为模块100是等间距放置的。同时，类型“A”实现方案也许对于显示来说是复杂的，更适合于以较小的放置间距来实现这样的方案。

本发明的类型“A”实现方案有一个直的展示线200，此时β是常数。

对于本发明的类型“A”实现方案，可应用下面的等式：

以下方程式应用：

图9描述了现有发明的另一种方案，对于类型”B”，阵列202以不等的间距排列的。尽管这一方案的布局更为复杂，但更易于显示。

以下声明对于类型”B”的阵列202来说是成立的：

·D是变量；

·A，C和α(alpha)是常数；

·β(beta)＝0°.B(beta)＝0°。

在图9中，模块100的索引是i(i＝0..4)。

在图9所示例子中，A是驾驶员视点212和所有模块100的内边缘线之间的横向距离，是常量。

在本例中，模块100的尺寸C可由宽度来说明。在此实现方案中，Ci是物理信息单元108的实际宽度。

Wi是任何物理信息单元108的认知有效范围。

统一信息208由WX产生，WX是所有物理信息单元108的有效综合认知范围。

对于类型”B”的方案，模块100是根据如下所述算法来确定的。

首先，计算Bi。第一个模块100的距离B0可设置为预选取的期望距离，与现场条件相符合。其余的模块100是根据以下公式来定位的：

$B_i=\frac{B_{i-1}\×(A_i+C_i)}{A_i}=B_{i-1}\×(1+\frac{C_i}{A_i})$

用一个算法来计算Wi，即每个物理信息单元108的有效认知范围。W₀是第一个模块100的实际宽度，因此W₀＝C。

其余呈现给目击者的物理信息单元108可根据如下公式来确定尺寸大小：

$W_i=C\×\sqrt{\frac{{\left(B_0\right)}^2+{(A+\frac{C}{2})}^2}{{\left(\mathrm{Bi}\right)}^2+{(A+\frac{C}{2})}^2}};$ $\mathrm{WX}={\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{N-1}\mathrm{Wi}$ ，此处N是模块100的数量。

图10描述了现有发明的另一方案，类型”C”，此时，模块100能够重叠放置。对于类型”C”实现方案，以下的说明是成立的：

·C是变量，扩展尺寸以超过最小所需尺寸，部分地重复相邻物理信息单元108的内容；

·D是变量；

·A是常数；

·A＝90°；

·β(beta)＝0°。

这一方案尤其是对文本和常量尺寸的可视元件110来是有益的，因为每个物理信息单元108只有一个完整可视元件110。这一方案的另一个特点就是：较宽的角度，从而有较长的累积时间间隔。类型”C”实现方案的模块100对于创建和安装来说仅需相对较低的成本，因为此方案比较简单。而且，类型”C”实现方案适合于长度受限的场所。

此实现方案所用的算法产生了视觉效果，此时，每个物理信息单元108，除第一个外，都有一个相等的宽度，这是相对第一个模块100的纵向位置进行测量的。

“隐藏”每个物理信息单元108的不合乎要求部分于前一物理信息单元108中，从而产生这一视觉效果。

因而，制作出统一物理信息单元108的布局图。

在任一给定的时刻的典型情形，如下所述：

在图10中，模块100索引是i(i＝0..4)。

在本方案中，Ci是一个物理信息单元108的实际宽度。

Ti定义为临时成比例模块100的宽度。

Wi是任一物理信息单元108的有效认知范围。

统一信息208由WX产生，WX是统一了所有物理信息单元108的有效综合认知范围。

图10所示的例子中，两个相邻模块100之间的纵向位移Di：

D_N＝B_N-B_N-1.

确定模块100位置中计算Bi和Ti的算法，如下所述：

设置索引为N的模块100。此模块100的司机视点212的纵距是BN。第N个模块100的宽度是CN。计算开始于最后一个索引。

$B_i=\frac{B_{i+1}\×A}{A+T_{i+1}};$ $T_i=C\×\sqrt{\frac{{\left(B_i\right)}^2+{(A+\frac{C}{2})}^2}{{\left(B_N\right)}^2+{(A+\frac{C}{2})}^2}}$

计算每个模块100的有效知觉范围的算法，即，计算Wi，如下所述。

W₀是第一个模块100的实际宽度，因此W₀＝C。

其余模块100根据如下公式来设置尺寸：

$W_i=C\×\sqrt{\frac{{\left(B_i\right)}^2+{(A+\frac{C}{2})}^2}{{\left(\mathrm{Bi}\right)}^2+{(A+\frac{C}{2})}^2}},$ $\mathrm{WX}={\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{N-1}{W}_i$ ，这里，N是模块100的数量，第一个模块100是N＝0，最后一个模块100是N-1。

另一的是类型”D”实现方案，此方法是依赖于“扭曲样式”方法。

对于统一信息208部分，如本方法的模块100，物理信息单元108或可视元件110，以及三者任何组合，下面的说明是成立的：

·形状是非长方形；

·用传统透视规律来扭曲长方形，从而产生统一信息208的视觉效应。

图11描述了现有发明类型“D”实现方案的一个变种，因此称之为类型“Dt”扭曲系统，此时，以下说明是成立的

·模块100是非长方形的；另外，可视元件110将被相应地扭曲；

·统一影像208似乎是纠正于近距离或者大角度视线(LOS)210，但是又似乎是扭曲于极远距离或小角度视线(LOS)210。

在本例中，离目击者最远的模块100的侧面高度增加了一个Δhi，此是相对于离目击者最近的模块100的侧面高度。

模块100下半部分的宽度gi是小于上部宽度ui。

图12描述了现有发明类型“D”扭曲实现方案的另一变异情形，因此称之为类型”Da”，此时，如下所述是成立的：

·模块100是非长方形的；

·模块100的上部是倾斜的，从而形成点状倾斜样式；

·统一影像208是连续的，无摆动的上部边缘；

另外，如果使用长方形的非扭曲模块100，统一信息208的上边界将被模块100的倾斜所交错。

现有发明的类型“E”的方案如图13所示，此是弯曲展示线200系统的一个实例。

对于此方案，如下所述是成立的：

·C＝常数；

展示线200是一条曲线。

这一方案使得阵列202的放置方式能够容纳许多小的或有限的空间，以及适应受限视线(LOS)210，这是此方案的又一项好处。

本发明的另一方案是类型“F”或者“看穿”阵列202。

图14是这种方案的一个例子，此时，统一信息208至少有两个可视元件110组成。

两个可视元件110的每一个位于分隔模块100上；第一个可视元件110在第一个模块100上，另一个可视元件110在第一个模块100上。

第一个和第二个模块100前后背靠背紧挨着放置于视线(LOS)210上，间距是相等的。两个模块100之间的位移Ds相对于距离目击者的距离Ri来说是短的。

在物理信息单元108的区域内，第一个模块100至少有一部分是透明的，或者至少有一个透明的可视元件110。

从邻近参考点Vc来观看，感觉是很好的，两个可视元件110认知上将形成一个统一信息208，呈现一个修长的“S”字母的样式。

偏移经过Vc的视线(LOS)210，观察者将会严重丧失认知上组合两个可视元件110的的能力。

类型“F”方案的视觉通信方法和系统，对于生成从受限的角度观看的指示符号是很有用的，可以避免来自另外角度目击者的混淆，如复杂公路交叉口、机场跑道，尤其是那些滑行道。

图15A，B和C描述了类型“F”的典型方案，此时似乎没有意义的两个透明模块100的综合起来，将显示含有文本“RO-AD”的统一信息208的内容。

图15A描述了一个位于第一个模块100上的可视元件110，此模块100离目击者较近。构建的第一个模块100的，至少在物理信息单元108区域的背景是透明的。当单独看时，此可视元件110似乎没有意义。图15B示意了第一个没有意义的可视元件110，其位于第二个模块100上，此模块位于视线(LOS)210上，且离目击者相对较远的位置。当从下身方向观察时，可视元件110在认知上综合成统一信息208，标名为“RO-AD“，如图15C所示。当从倾斜方向观察时，统一信息208不会被目击者所认知。这一特点最适合用于避免显示位于不同角度范围目击者困惑的信息。

现有发明的另一方案是类型“G”实现方案，此时α(alpha)对于每一模块100都是不同的。图16可看作是这种方案的一个例子。

类型“G”实现方案的每个模块100大致垂直于视线(LOS)210。设置每个模块100的旋转角αi，以使模块100相对于视线(LOS)210的角度大致是90°直角。

对于优化的视线(LOS)210，考虑其有效视距7010，将使本实现方案的计算得到优化。视距7010的起点是第一个目击者视点212，视距7010的终点是第二个目击者视点212。例如，在一个可能的实现方案中，首先计算第一个目击者212，然后计算第二个视点212，因此，根据两个目击者视点212得出的平均值，最后放置和旋转模块100。

物理信息单元108可以连接到模块100上，这可通过任意连接设备实现，这些设备允许物理信息单元108能够可靠地连接到模块100上。图2，17，18和19给出构建一个连接设备104几个典型可选方法，以支撑物理信息单元108。在每个图中，支撑屏幕类型物理信息单元108的连接设备104是安装在支座102上。图17给出了一个三角支架类型的连接设备104，此时物理信息单元108是插入到连接设备104中的，并且带通信电路的物理信息单元108垂直边缘与连接设备104的垂直边缘排列成行，物理信息单元108可根据需要滑入或滑出连接设备104。

图18描述了一个三角支架类型的连接设备104，这里连接设备104的宽度和高度是可以独立调节的，从而可容纳各种大小或柔性可拉伸屏幕类型物理信息单元108。

图19描述的是另一连接设备104，这里，移动式物理信息单元108隐藏在一个匣子内，此匣子位于连接设备104的上部分，并能够沿着连接设备104的机柜上下移动。

在另一方案中，物理信息单元108或模块100可能是三维弯曲的，薄的表面或者一个有体积的实体，如类似气球的物体，有充满空气、煤气、泡沫或者固体物料的封套或者套筒等。

另外，模块100可安装于支座102上，因而模块100关于支座102的相对方位或者视向角是可调节的或动态可变的，这可以通过类似带有齿轮装置的电动机动力设备来实现。这种安装方法的一个例子是允许回转的轴承，另一个例子是允许垂直与水平转动的球形连接。也可以使用其它可调节的安装方法。

也有非电机的选择可能，垂直模块100，能够以预先设定的速率旋转，这里，每一次旋转可能传送一系列不同的信息或单个信息的变异。定位这样的模块100，可通过机械，人工或风力及时动态对其进行旋转就可实现。

根据本发明，当安装三维类型的时候，需要多个视线(LOS)210，从而将模块100的圆周分成多个扇区，每个扇区用于观察一个不同的方向。

图20展示了一个三维有体积的模块100。此例子中的模块100是柱面造型的或者是多面的。带有可视元件110的物理信息单元108，以及可视元件110本身，可能是二维或三维对象。有体积的模块100能够用于多视角，此时，每个视线(LOS)210属于一个指定的观察扇区。从不同的方向，多个目击者可以观察到多个扇区，这非常有助于显示多个统一信息208。

也可以利用全息图及其他这样的配置和技术，以创建一个三维视觉效应，这也是有可能的。

典型的阵列202可以进一步构成视觉透视效果，如图21所示，如果视线(LOS)210成垂直分布，同时改变可视元件110的尺寸就可以实现这种视觉效果，这也可以在目击者的心里产生深度错觉和认知上的效果。另外，物理信息单元108是三维的，且位于一个扁平或凹形的模块100上，也可以产生类似的效果。这一方法也允许三维元件能够用于同样的目的，充有空气、煤气、液体、泡沫或者固体物料的导管就是此类元件。

另一显示典型阵列202的方法，是将阵列202架设在一公共的通道上，如长廊、人行道、建筑物侧面、桥梁跨度边缘、过道深处及其它类似的地方。图22是一个城市街区的俯视图，这里，模块100的典型阵列202安装在公共建筑物的外墙上。图23所示的是用这种方式安装的阵列202，并形成统一信息208。

另一安装显示阵列202的位置是物体内部或外部的顶部或底部。图24显示了根据这一方式安装的模块100的阵列202的剖面图和正视图，此处，阵列202安装在建筑物长廊顶部。图25显示了模块100的阵列202的结果图。

另一可选方法是综合潜意识信息，此时，潜意识形式的单个或多个物理信息单元108被插入阵列202，或者潜意识形式的单个或多个可视元件110被插入带有阵列202的模块100。

本系统的进一步的可选方法是阵列202中的单个模块100被电子控制，从而产生可视元件110随着行人移动的效果。进一步完善这一方式，可以形成跟踪效果，此时，模块100上的可视元件110以一定的顺序自动地开或关。根据车辆的平均速度或者指定车辆的速度，来事先设定此频率。计算上述频率的公式是F＝V/D，“F”表示频率，“V”表示速度，“D”表示两个模块100之间的位移。当可视元件110以固定的速度移动时，这种移动也许会是安全的。例如，凭此司机收到了在预置速度限制范围内的视觉确认信息。

根据进一步的实现方案选项，可视元件110某一频率重复或者接通和关闭，这一频率对应于正在经过车辆的特定速度，计算公式为F＝V/D。因而，统一影像208能够指示司机其速度是否在可接受的范围内。这一特点也用于警告或者对高速驾驶的司机进行严重警告。

可以限制模块100的观察角，在模块100的两边眩眼物就可以实现。这样，模块100仅能在一个相对窄的角度范围内才能被行人所观察到。这也许是一种有用的安全特征，因为其减少了对司机的干扰。

此时，模块100位于路的中央，或者位于多车道的中央分隔带，模块100可以两边都有，从而不同方向行驶的司机能够看到同样的或不同的统一信息208。

而且，有策略地旋转模块100能够减少司机的危险，增强等两边建筑物占有者的舒适度。放置好阵列202，使得模块100能够挡住对向车辆的眩目灯光，这也是在益于安全的。另外，放置好模块100，也能够阻止机动车照明灯光速穿过路旁建筑物的窗口，减少对建筑物占有者的干扰，这类建筑物有住宅、办公场所或类似建筑物。模块100可以吸收声压能量来阻挡声波，从而减小路旁建筑物占有者和过路行人受经过车辆噪音影响的程度。

在任何一个方案中，信息和安全系统的所有组件可以是任何材料构成，包括具有柔性特点的弹性材料，从而能够适应大风天气条件或者意外的碰撞。

然而，上述描述包含了许多细节，这些不应当被理解为在现有发明范围内，受到限制，而是优选方案的例证。擅长本技术的人们可以想象现有发明范围内其它可能方法。因此，现有发明的范围不应当由图解方案的方法来确定，而应当由追加申请和它们的法律等价物来判断。

Claims (54)

1.从一个指定的视域进行观察的显示视觉信息的系统，此视域包括至少一个指定的观察点，此系统至少有两可计算尺寸的显示模块构成，以计算的角度和间隔紧挨放置，根据预先确定放置模式，每个模块带有至少一个计算尺寸的信息单元，此单元是统一信息的一部分，此时，物理信息单元认知上的综合会产生大量清晰的统一信息视觉效果，这需要在指定的视域内进行观察。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：下面的参数中至少有一个是变量：模块尺寸\信息单元尺寸\模块间的距离或模块放置角度。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：此系统的预定放置模式是直线的，此直线与视域成一定的角度。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：此系统中，至少几个物理信息单元的放置角度是常数。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：此系统的角度是这样定义的：与位于指定视域内的目击者的视线成近似垂直的角度(90°)放置引模块。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：设计预定的放置模式，从而无论从何处观察，而不是从指定的观察点，此模块都可能最少地妨碍对周围场景的观察。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：模块是沿着弯曲放置线路进行放置的。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于：此系统中，至少有数个物理信息单元的尺寸或模块的尺寸是常数。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于：至少一个模块的尺寸设计得能够容纳位于上述模块上的物理信息单元中的整个文本信息。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于：至少一个物理信息单元或模块可扩展，从而能够包括相邻模块中的视觉信息的重复部分，不包括视觉信息的起始部分。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于：模块以相对很近的距离背靠背前后放置，至少一个模块或物理信息单元的至少一部分是透明的，这样，透明物理信息单元与另一单元的可视元件之间的交互组合，就会产生在指定观察点观察时产生清晰的统一信息效果。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于：模块或者物理信息单元的几何形状不是匀称的。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于：模块或物理信息单元的各类部件之间的设计相对地成几何比例，使得观察在短距离处观察时，统一信息基本上直线，而远距离观察时，统一信息是扭曲的。

14.如权利要求11所述的系统，其特征在于：当从指定的视域内观察时，模块或物理信息单元的几何造型使得统一信息能够产生连续不断的圆周形状。

15.如权利要求1所述的系统，其特征在于：显示模块是安装在墙上建筑物的底部或者顶部，包括建筑物的内部和外部空间。

16.如权利要求1所述的系统，其特征在于：至少一个模块上的至少一个信息单元或可视元件是不等尺寸的，从而能够产生透视幻觉。

17.如权利要求1所述的系统，其特征在于：显示模块采用面板，面板构成快门薄片，沿着道路以一定间隔首尾相连地放置。

18.如权利要求1所述的系统，其特征在于：显示模块是由能够吸引光能并消除眩目的材料构成。

19.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统的物理信息单元，使得至少一个可视元件能够机械或人工进行改变。

20.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统的模块包括一个动态物理信息单元，并能够电子控制。

21.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统的统一信息至少能传送下面两种信息中的一种：与道路相关信息或者商业的信息。

22.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统有一个架设配置，用于将显示模块以不同的角度装配在公路上。

23.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统至少有一个连结配置，从而将物理信息单元连结到显示模块。

24.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统至少有一个显示模块，并具有至少一个发光元件。

25.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统至少有一个显示模块，其由至少一个传感器组成，用于测量至少一个公路交通参数。

26.如权利要求24所述的系统，其特征在于：系统至少有一个数据传输装置，并能将测量尺寸传送到经过的车辆或远程终端。

27.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统有至少一个显示模块至少有两个面，每个模块面指向至少一个方向。

28.如权利要求26所述的系统，其特征在于：每个模块面显示一个不同的统一信息的一部分。

29.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统中的显示模块至少包括一个压能吸收元件，从而吸收和减弱路面噪音。

30.如权利要求23所述的系统，其特征在于：系统的发光元件是无源器件，并有不同的颜色或者由经过车辆的灯光来提供能源。

31.如权利要求23所述的系统，其特征在于：系统的发光元件是有源器件，由自然能源来提供能源。

32.如权利要求1所述的系统，其特征在于：至少有几个相邻物理信息单元或模块的相对距离是常数。

33.如权利要求23所述的系统，其特征在于：当机动车离道路上预定位置达到预定距离时，发光元件就会指示此机动车。

34.如权利要求23所述的系统，其特征在于：发光元件有不同的颜色，从而告知经过的司机道路边界类型或路况，或者指示路边界的左边和右边。

35.如权利要求23所述的系统，其特征在于：至少有一个可视元件有不同颜色，从而告知经过的司机道路边界类型或路况，或者指示路边界的左边和右边。

36.如权利要求1所述的系统，其特征在于：至少两个可视元件呈垂直放置的，指示路过的司机道路被水或雪淹没的深度。

37.如权利要求1所述的系统，其特征在于：至少一个可视元件是重复放在多个模块上，放置方式是伪随机的。

38.如权利要求1所述的系统，其特征在于：至少一个可视元件重复放在多个模块上的，放置方式能够产生动态统一信息。

39.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统中的单个模块能够以特定的频率来显示或隐藏——可视元件，从而产生一种可视元件以特定速度穿过阵列的效果。

40.如权利要求39所述的系统，其特征在于：系统的速度是与交通相关的速度，可以是至少一辆机动车速度，或正在路过车辆的平均速度。

41.如权利要求39所述的系统，其特征在于：系统中还包括一个测量车速的感测器，这里的速度是指至少一辆机动车经过模块时的速度。

42.如权利要求1所述的系统，其特征在于：显示模块或实际信息单元的预定放置距离和角度及其尺寸，是用数学公式算法来计算的，这一公式定义了指定观察点位置和显示模块放置位置之间的几何关系。

43.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统的显示模块至少有部分部件是由柔软部件组成的。

44.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统的显示模块或物理信息单元被设计构建成细长的面板实体。

45.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统的显示模块或者物理信息单元或可视元件被设计构建为有体积的三维实体。

46.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统的显示模块的物理信息单元可产生三维视觉效果。

47.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统的显示模块边缘还附有眩眼装置，从而能够限制视角范围。

48.如权利要求1所述的系统，其特征在于：单一的潜意识可视元件内置在物理信息单元的系列中。

49.如权利要求1所述的系统，其特征在于：系统中至少有一个可视元件是扭曲的，变形程度可以根据数学公式来计算，此公式定义了统一信息各部分变形而产生的不同知觉上的变形。

50.从一个指定的视域能够观察到显示视觉信息的方法，这里的视域包括至少一个指定的观察点，此方法的步骤包括：

以不定的角度和不定的间距来放置至少两个不同尺寸的显示模块，根据放置模式，每个模块含有一个统一信息的至少一个物理信息单元，以指定的视域进行观察时，就能在认知上综合物理信息单元，从而产生大量且清晰的视觉统一信息。

51.如权利要求49所述的方法，其特征在于：根据基于数学公式算法，来计算模块或物理信息单元的预定放置方式的距离和角度及其尺寸，这一公式定义了指定观察点位置和统一信息可视元件的放置位置之间的几何关系。

52.如权利要求49所述的方法，其特征在于：方法还包括动态移动或旋转至少一个可视元件。

53.如权利要求49所述的方法，其特征在于：方法还包括动态改变至少一个模块或物理信息单元或可视元件的放置位置。

54.如权利要求49所述的方法，其特征在于：方法还包括动态改变至少一个模块或物理信息单元或可视元件的放置位置。

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