CN110556061A - 智能显示装置及显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供智能显示装置及显示系统。所述智能显示装置用于设置在任意能踩踏位置处，其包括由上而下依次层叠的踩踏层、发电层、显示层、及电路层；其中，所述踩踏层与所述显示层密封连接；所述显示层与所述电路层电性连接；所述显示层用以显示信息；所述发电层与所述电路层电性连接；所述发电层用以将吸收的光能转化为电能，以向所述电路层供电。通过本发明的技术方案可在实现路面照明的同时在路面上显示任何需要显示的信息，有助于实现智能化的交通管理、智慧城市，绿色环保、节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及智能照明技术领域，特别是涉及智能显示装置及显示系统。
背景技术
现阶段，城市及乡村的道路基本都采用传统的混凝土或沥青路面，这已不能满足人们获取新鲜信息的欲望。为了满足人们出行时方便获知交通等其他各项信息的需求，相关人员只能在道路两侧或是在道路上方架设现有技术中的平面指示牌或立体显示屏，然而，采取这种方式在安装时不仅会受到安装环境、安装空间等多种条件的限制，而且安装成本较高；另外，一旦安装固定，其安装位置和使用面积均不可随意改变，并且使用面积也会受到显示要求的影响，显示面积不可以任意增加或缩小。
除此之外，由于城市经济的不断发展，道路上的车辆日益增长，当车辆高速行驶或行人在道路上行走时，很难清晰地获取道路两侧及道路上方的指示牌或显示屏所显示的信息；并且，驾驶人员或行人在获取这些信息时，尤其是对于“低头族”这类行人，也会因注意力分散而导致交通事故的发生。
因此，如何设计出一种能够满足人们多种生活需求的显示装置就显得尤为重要，具有现实意义。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供智能显示装置及显示系统，用于解决现有技术中的以上问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能显示装置，供设置于任意能踩踏位置，其包括由上而下依次层叠的踩踏层、发电层、显示层、及电路层；其中，所述踩踏层与所述显示层密封连接；所述显示层与所述电路层电性连接；所述显示层用以显示信息；所述发电层与所述电路层电性连接；所述发电层用以将吸收的光能转化为电能，以向所述电路层供电。
于本发明一实施例中，所述智能显示装置为主显示装置，其中，所述主显示装置的电路层集成有：处理模块，以及传感模块、通信模块、储能模块、及电源模块中的至少一种。
于本发明一实施例中，所述智能显示装置为辅显示装置，其中，所述辅显示装置的电路层集成有：传感模块、通信模块、储能模块、及电源模块中的至少一种。
于本发明一实施例中，所述传感模块用于采集环境信息；所述通信模块用于与外界装置建立通信连接；所述储能模块用于存储所述发电层转换的部分电能；所述存储的电能用以为外界装置供电、或在释放时为所述智能显示装置预热；所述电源模块用于向所述电路层供电。
于本发明一实施例中，所述传感模块包括：压力传感器，用于检测所述踩踏位置当前所承受的压力值，和/或用于将其承受的压力转化成电能，以向所述电路层供电；所述处理模块用于根据当前压力值的大小判断当前位置的道路拥堵情况，并控制所述显示层以相应的色彩对道路拥堵情况加以显示。
于本发明一实施例中，所述踩踏层采用表面粗糙的透明钢化玻璃制成。
于本发明一实施例中，所述发电层包括太阳能光伏板。
于本发明一实施例中，所述显示层包括LED芯片。
于本发明一实施例中，所述电路层采用PCB电路板。
于本发明一实施例中，相互拼接供嵌设于地面，以使若干所述智能显示装置的每一所述踩踏层均与地面平齐且密封连接。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种显示系统，包括：多个如上任一项所述的智能显示装置。
于本发明一实施例中，在所述显示系统中，将至少集成有所述处理模块的智能显示装置作为主显示装置，将其它智能显示装置作为辅显示装置；各所述主显示装置之间通过各自的通信模块实现组网连接，同组的各所述辅显示装置分别通过各自的通信模块与组内主显示装置的通信模块实现连接。
于本发明一实施例中，各所述智能显示装置相互拼接供嵌设于地面，以使若干所述智能显示装置的每一所述踩踏层均与地面平齐且密封连接。
于本发明一实施例中，所述显示系统还包括：智慧路灯；所述智慧路灯通过其通信设备与各所述主显示装置的通信模块实现连接，以进行双方的信息传输。
于本发明一实施例中，所述智慧路灯向各所述主显示装置发送环境信息、路况信息、和/或公共信息；各所述主显示装置显示信息以及分别控制组内的各所述辅显示装置对接收的信息加以显示。
于本发明一实施例中，所述智慧路灯向各所述主显示装置发送行人流量信息；各所述主显示装置显示斑马线以及分别控制组内的各所述辅显示装置显示斑马线，并根据行人流量的大小调整所显示的斑马线的宽度或数量，以引导行人穿越道路。
于本发明一实施例中，所述智慧路灯向各所述主显示装置发送车辆流量信息；各所述主显示装置显示车道线以及分别控制组内的各所述辅显示装置显示车道线，并根据车辆流量的大小调整所显示的车道线的宽度或数量，或将车道线临时变为停车位以供泊车使用。
如上所述，本发明的智能显示装置及显示系统，可在实现路面照明的同时在路面上显示任何需要显示的信息，有助于实现智能化的交通管理、智慧城市，绿色环保、节约能源。
附图说明
图1显示为本发明一实施例中的智能显示装置的结构示意图。
图2显示为本发明一实施例中的智能显示系统的结构示意图。
元件标号说明
100 智能显示装置
101 踩踏层
102 发电层
103 显示层
104 电路层
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明提供智能显示装置及显示系统，应用于室内、室外任意能踩踏的位置，所述能踩踏位置例如地面或楼梯等，所述智能显示装置可作为地板、地面砖、或楼梯踏板来使用。
如图1所示，显示为本实施例的智能显示装置100的结构示意图。本实施例的智能显示装置100作为一款地面砖使用并嵌设于地面内，铺设后其上表面应与地表面平齐，其四周应与地表面密封，从而防止雨水、砂砾等进入而影响地面砖的正常使用。详细的，在铺设该地面砖时，可首先在地面上挖设一凹槽，在凹槽内铺设防水隔离层，随后将该地面砖置于凹槽内，最后使其上表面与地面平齐，并在其周边进行密封。
本实施例的智能显示装置100包括由上而下依次层叠的：踩踏层101、发电层102、显示层103、及电路层104。踩踏层101与显示层103通过密封垫、密封胶等方式密封连接，用以吸收光能并将光能转化为电能的发电层102则与电路层104电性连接，从而为电路层104供电，用以显示信息的显示层103同与电路层104电性连接。
详细而言，踩踏层101采用透明的钢化玻璃制成，且钢化玻璃的表面粗糙，可为车辆或行人增加与地面的摩擦力，以防出现打滑现象。发电层102采用太阳能光伏板，可将吸收的太阳能转换为电能，一部分用于为电路层104供电，另一部分则用于存储备用。在一实施例中，电路层104集成有储能模块，发电层102将用于存储备用的电能存储于储能模块中，以便为道路上的路灯等设备供电，或释放后提前为智能显示装置100进行预热，从而在路面出现积雪或结冰时可及时使冰雪融化，又或向行驶或停泊在智能显示装置100上的电动车辆进行无线磁感应充电(行驶于智能显示装置100上的电动车辆做切割磁感线运动)。显示层103包含数量任意的LED芯片。电路层104优选地采用PCB电路板。
上述所述的智能显示装置100可以是主显示装置，也可以是辅显示装置，其中，作为主显示装置的智能显示装置100，其所述电路层104包括处理模块，以及，传感模块、通信模块、储能模块、及电源模块中的至少一种；作为辅显示装置的智能显示装置100，其所述电路层104包括传感模块、通信模块、储能模块、及电源模块中的至少一种，或者根据具体使用情况，在辅显示装置的电路层104集成有处理模块，但其并不发挥作用。
上述所述的处理模块、传感模块、通信模块、储能模块、及电源模块中的一种或多种均分别集成于所述电路层104上，优选的，上述所述的一或多种模块可以分别集成于PCB电路板上，以供实现电性连接。以及，各所述主显示装置之间通过各自的通信模块实现组网连接，各所述辅显示装置分别通过各自的通信模块分别与相同组内主显示装置的通信模块实现连接。
所述处理模块包含处理器(例如MCU、CPU、SoC、PLC、或FPGA等)、存储器(RAM或ROM)等，存储器中可存储有计算机程序，所述处理器运行该计算机程序来实现数据处理及对其他各个模块的工作控制。
所述传感模块可包括温度传感器、感光传感器、压力传感器、水深传感器等等，用于采集环境信息。以压力传感器为例，当道路上的车辆或行人行驶在预先铺设有智能显示装置的路面时，压力传感器可实时检测到踩踏层101所承受的压力值，该压力值被发送至所述处理模块，所述处理模块预设有对应于不同拥堵等级的压力数值范围，以及对应于不同拥堵等级的显示色彩。所述处理模块通过判断当前压力值所属压力数值范围来判定当前位置的人流量、车流量的拥堵情况，并控制显示层103以对应的显示色彩来显示判断结果，从而直观地表示当前路段的拥堵情况；更优的，当道路上的车辆或行人行驶与预先铺设有智能显示装置的路面时，所述压力传感器也可将其承受的压力，借助压力转化装置转化成电能，一部分用于为所述电路层供电，另一部分存储于所述储能模块以为外界装置供电，但是，对于压力传感器参与供电的方式，该技术领域的技术人员认为这种方式是所属技术领域的惯用手段，因此，不在此做过多赘述。
所述通信模块可实现智能显示装置100与其他外界装置，如：其他智能显示装置、智慧路灯、智能手机、车载终端、平板电脑等设备的通信连接，通信方式包括但不限于WiFi、GPRS、3G/4G/5G移动通信、蓝牙等。
所述电源模块用于向电路层104供电，其可采用电池、电池组，或者采用能引入外界电能的电源接口及电源线等。
若干如上所述的智能显示装置100铺设于地面并电性组合连接即可形成完整的地面砖显示屏。值得一提的是，地面砖的形状可以为方形、多边形等其他可供使用的形状，具体可根据实际情况进行选择。此外，每个地面砖的规格大小、数量均不受限制，可以根据具体的显示需求，增加或减少地面砖的拼接数量，进而满足不同的显示需求。
如图2所示，显示为本实施例的显示系统的示意图。于一实施例中，在使用中，根据实际情况，所述显示系统可以是若干由上述所述智能显示装置作为一款地面砖所组成的显示屏，并具体的划分为若干个组，如A、B两组，本实施例不对组的划分进行具体限制。需要说明的是，在地面砖组成的显示屏中，所述智能显示装置100作为一款地面砖具有主砖与辅砖之分，也就是说，主砖是上述所述作为主显示装置的智能显示装置，辅砖是上述所述作为辅显示装置的智能显示装置。
于每个组中，选择一地面砖作为主砖(如图2中阴影部分所表示的地面砖)，该组中的各辅转均通过各自的通信模块与该组中主砖的通信模块实现通信电性连接；而在若干个组之间，主砖与主砖之间则通过各自的通信模块实现组网连接。作为主砖的地面砖除了实现光能存储和环境信息显示功能外，还通过处理模块对传感模块采集的路面上行人车辆信息、环境及交通信息等数据加以处理后通过显示层显示于各地面砖上。进一步地，作为主砖的地面砖还通过其通信模块与辅砖通信模块建立通信数据互联，以供经其处理模块处理的信息内容同时在主砖、辅砖上进行显示。
需要补充的是，每个组中的主砖、辅砖均可以独立实现光能存储、热量释放、环境信息显示、通信互联、照明等功能。另外，具体的，也可根据实际需求仅采用主砖或仅采用辅砖来形成各个组，进而形成整个显示系统。
于另一实施例中，所述显示系统为由每一作为主砖或辅砖的智能显示装置100作为一款地面砖所组成的显示屏，此外，该显示系统还包括智慧路灯。所述智慧路灯安装在道路两侧，其主要设有包括智能网关、通信模块的通信设备，借此通信设备能与各主砖的通信模块实现通信连接，以便实现双方信息传输，通信方式包括但不限于：WiFi、GPRS、3G/4G/5G移动通信、蓝牙等，且，还能与各主砖实现信息互传，比如：智慧路灯通过其设有的智能网关和通信模块将其信息采集设备采集的信息传输至各主砖的通信模块，由各主砖接收并经其处理模块处理后，分别控制组内的各辅砖对接收到的信息加以显示，也就是说，由作为主砖或辅砖的智能显示装置组成的地面砖显示屏可以显示信息。此外，各所述作为地面砖的智能显示装置上的传感模块采集到的信息，也可通过其上的通信模块将采集的信息传输至所述智慧路灯的通信设备，以便所述智慧路灯可以收集信息。
详细而言，智慧路灯设有传感器、图像采集器等信息采集设备，传感器包括但不限于温度传感器、光敏传感器等；图像采集器包括但不限于照相机、摄像头等。
温度传感器、光敏传感器分别采集环境温度和光照强度信息数据，通过智能网关、通信模块将采集的信息传输至各主砖的通信模块，经过主砖的处理模块处理后形成天气温度、湿度、天气预报、光照强度等环境信息，并通过文字、图形、图标等方式显示于地面砖显示屏。
图像采集器采集道路上的行人信息、车辆信息(如行人的多少及密集程度、车辆的多少及密集程度等)反馈至智慧路灯上安装的车辆及行人监测系统，智慧路灯利用该监测系统对监测到的行人、车辆信息进行分析。随后，智慧路灯通过智能网关、通信模块将分析结果传输至各主砖的通信模块，由各主砖的处理模块对接收的分析结果加以处理，以便将行人/车流量信息显示在各地面砖显示屏上，供行人或驾驶人员直观地获知道路车辆信息、道路限速信息、道路拥堵情况等。进一步地，在道路上的行人流量正常或较小时，各主砖可通过其上的通信模块传输行人流量信息至同组的各辅砖，以便由所述主砖或辅砖组成的地面砖显示屏实时显示正常的斑马线，以引导行人及时穿越道路；在道路上的行人流量较大时，则令地面砖显示屏显示可变化的斑马线，通过增加道路斑马线的宽度或数量来引导行人加快越过马路的速度，从而达到辅助行人分流的目的。类似地，当道路上的车流量正常或较小时，各主砖通过其上的通信模块传输行人流量信息至同组的各辅砖，以便由所述主砖或辅砖组成的地面砖显示屏实时显示正常的车道线；当道路上的车流量较大或出现特殊情况时，则令地面砖显示屏根据实际情况调整所显示的车道数量、宽度等，甚至可将显示的车道临时地变为停车位，以供泊车使用。除此之外，当图像采集器采集到道路上的行人/车辆出现混乱等紧急事件发生时，智慧路灯还可通过智能网关、通信模块与各主砖进行通信连接，以令各地面砖显示屏显示发布公共信息，以方便人员疏散、引导逃生等。
综上所述，本发明的智能显示装置及显示系统，基于传统路基的双层结构，对传统的路面进行改进，将若干个智慧型地面砖铺设于地面上形成地面砖显示屏，在实现路面照明的同时还能显示任何需要显示的信息，如：道路交通信息、环境信息、宣传信息等；通过调整地面砖显示屏所显示的人行道属性、车道属性、停车位位置等，有助于实现智能化的交通管理。另外，本发明的智能显示装置及显示系统，利用太阳能实现道路照明、车辆感应充电、以及放电融化冰雪等，绿色环保、节约能源，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (17)
1.一种智能显示装置，其特征在于，供设置于任意能踩踏位置，其包括由上而下依次层叠的踩踏层、发电层、显示层、及电路层；其中，
所述踩踏层与所述显示层密封连接；
所述显示层与所述电路层电性连接；所述显示层用以显示信息；
所述发电层与所述电路层电性连接；所述发电层用以将吸收的光能转化为电能，以向所述电路层供电。
2.根据权利要求1所述的智能显示装置，其特征在于，所述智能显示装置为主显示装置，其中，所述主显示装置的电路层集成有：处理模块，以及传感模块、通信模块、储能模块、及电源模块中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的智能显示装置，其特征在于，所述智能显示装置为辅显示装置，其中，所述辅显示装置的电路层集成有：传感模块、通信模块、储能模块、及电源模块中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的智能显示装置，其特征在于，所述传感模块用于采集环境信息；
所述通信模块用于与外界装置建立通信连接；所述储能模块用于存储所述发电层转换的部分电能；所述存储的电能用以为外界装置供电、或在释放时为所述智能显示装置预热；所述电源模块用于向所述电路层供电。
5.根据权利要求4所述的智能显示装置，其特征在于，所述传感模块包括：压力传感器，用于检测所述踩踏面当前所承受的压力值，和/或用于将其承受的压力转化成电能，以向所述电路层供电；所述处理模块用于根据当前压力值的大小判断当前位置的道路拥堵情况，
并控制所述显示层以相应的色彩对道路拥堵情况加以显示。
6.根据权利要求1所述的智能显示装置，其特征在于，所述踩踏层采用表面粗糙的透明钢化玻璃制成。
7.根据权利要求1所述的智能显示装置，其特征在于，所述发电层包括太阳能光伏板。
8.根据权利要求1所述的智能显示装置，其特征在于，所述显示层包括LED芯片。
9.根据权利要求1所述的智能显示装置，其特征在于，所述电路层采用PCB电路板。
10.根据权利要求1所述的智能显示装置，其特征在于，相互拼接供嵌设于地面，以使若干所述智能显示装置的每一所述踩踏层均与地面平齐且密封连接。
11.一种显示系统，其特征在于，包括：多个如权利要求1至10中任一项所述的智能显示装置。
12.根据权利要求11所述的显示系统，其特征在于，在所述显示系统中，将至少集成有所述处理模块的智能显示装置作为主显示装置，将其它智能显示装置作为辅显示装置；各所述主显示装置之间通过各自的通信模块实现组网连接，同组的各所述辅显示装置分别通过各自的通信模块与组内主显示装置的通信模块实现连接。
13.根据权利要求12所述的显示系统，其特征在于，各所述智能显示装置相互拼接供嵌设于地面，以使若干所述智能显示装置的每一所述踩踏层均与地面平齐且密封连接。
14.根据权利要求12所述的显示系统，其特征在于，还包括：智慧路灯；所述智慧路灯通过其通信设备与各所述主显示装置的通信模块实现连接，以进行双方的信息传输。
15.根据权利要求14所述的显示系统，其特征在于，所述智慧路灯向各所述主显示装置发送环境信息、路况信息、和/或公共信息；各所述主显示装置显示信息以及分别控制组内的各所述辅显示装置对接收的信息加以显示。
16.根据权利要求14所述的显示系统，其特征在于，所述智慧路灯向各所述主显示装置发送行人流量信息；各所述主显示装置显示斑马线以及分别控制组内的各所述辅显示装置显示斑马线，并根据行人流量的大小调整所显示的斑马线的宽度或数量，以引导行人穿越道路。
17.根据权利要求14所述的显示系统，其特征在于，所述智慧路灯向各所述主显示装置发送车辆流量信息；各所述主显示装置显示车道线以及分别控制组内的各所述辅显示装置显示车道线，并根据车辆流量的大小调整所显示的车道线的宽度或数量，或将车道线临时变为停车位以供泊车使用。
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