专利名称静置型动态显像看板的配置法的制作方法
技术领域本发明涉及一种静置型显像看板的配置方法,特别是一种静置型动态显像看板的配置方法。主要是将具有既定速率下动态显像能力的多个静置型单位看板,设置于具有行进限速的交通路径周边,以利用路人在不离开安全操控交通工具的视距范围内,能观赏于安全行进限速下,由该多个看板所显像的动态影像、藉此以主动提示用路人目前的行进速率资讯,并提供具可观性的动态广告、宣导动态影像等,能柔性吸引用路人自我约束安全行进速度,促使用路人能自然维持所设定的速率行进,提振用路人于行进间维持高度的警觉性,并提升交通路径周边广告看板的设置价值。
按,动体视野是指人类呈移动状态而眼睛位置不变所能看见的范围,动体视野与动体视力相同,当人类移动速度愈高,其可见视野范围便越狭窄,如此对危险状态的发现便会越迟缓,造成潜藏的灾难危险性(配合图1所示,注1),诸如常见于高速公路或快速道路车道旁所设置的静置型看板等,其设置方式便必须考虑上述的动体视野因素,以达对用路人有效的讯息告知或视觉传达,并考虑看板所揭内容的配置显示清晰与否,促使用路人于行车时能安全且清楚观赏其静置型看板所揭示的内容,其中首推以官方所设置的静置型看板最应考虑到用路人行车观赏的安全性。
举如官方所设置的静置型资讯可变标志(CMS,Changeable MessageSigns),为让于道路内行驶中的用路人能清楚且轻松的见悉看板上的示意内容,其配置方式必须考虑到各种车速行驶中用路人眼睛与静置型看板间的最小判读距离Dv(m)以及最大舒适观赏仰角α(度),与看板揭示内容的明暗辉度比Lc(cd/m2)等要素,其中最小判读距离Dv是应包含用路人最小阅读距离DT(m)加上车辆接近看板时因眼睛视角过大所造成无法判读的消失距离Dd(m)(配合图1所示),且知用路人辩识看板的最小判读距离Dv的取得,是与看板下缘距地面垂直距离h(m)、看板高度hd(m)、用路人眼睛高度he(m)、车辆时速V(km/hr)、字数N(个)以及阅读看板所需时间t(秒/个)等具有关联性(注2),其计算公式如下最小判读距离Dv=消失距离Dd+阅读距离DrDv=[(h+hd-he)/tanα]+[(V×N×t)÷3.6]上述计算公式可配合下列表一取得在不同车速与字数时的最小阅读距离Dr及最小判读距离Dv(注2)[表一]
因此若以he=1.2m、hd=1.0m、h=6m以及α=7°为例,即可取得消失距离Dd=47m,再假设用路人时速为100km/hr,20个字的阅读时间为2.5秒(如表一),即可取得最小阅读距离Dr=69m,合计最小判读距离为Dv=116m。
该辉度比Lc所称的辉度(cd/m2),是指于单位面积(m2)内所呈现的平均光度值(cd),该辉度比Lc即指看板内容全亮时的辉度Lon(cd/m2)与看板内容反射的辉度Lbg(cd/m2)的比值,藉由辉度比Lc是能得知该看板所揭内容的可清晰观赏程度,假若辉度比Lc不足时,该用路人将甚难辩识看板所揭的内容,其辉度比Lc是可由下列公式计算取得辉度比Lc=(Lbg+Lon)/Lbg=1+Lon/Lbg上述辉度比Lc的计算公式,是可配合参照如下所示的表二(注2),进而决定该看板所需的适当辉度比Lc,以达较佳的看板内容辩识效果[表二]
经由上述已知的计算公式及图表,是可以较为精确的取得用路人在一定车辆行驶速度下最小判读静置型资讯可变标志字幕的距离,进而利于道路旁设置制作常见资讯可变标志看板,并确保看板所揭示内容的清晰程度,特别应用于高速公路或快速道路车道等高速行驶的交通路径上,以维护用路人的交通安全。
然,对于现行此等设置静置型资讯可变标志的作法,仍存有36.7%的抽样用路人觉得不易辩识甚难满意,其不满意的的主要原因是在于字体不够大的所占比例为29.4%为最高,其次是颜色对比不够明显、远看十分模糊的占21.6%,而设施位置不明显、疲倦时不易注意的亦占15.5%,其他如天候不佳时甚难辨认的占14.4%、夜间亮度不足的占10%、其他原因的占9.1%(注3),惟知,不满意主要原因是揭示字体不够大、设施位置不明显、远看十分模糊的占不满意的总数的66.5%,其主因均与静置型看板的配置方式具有极大的关连性,显示现用静置型看板的配置法,仍有极大的改善实施空间。
由此可知,现用静置型看板的配置法,仅运用独立单位的标示作用,供给用路人瞬间行经定点查看而已,用路人往往基于高速行驶时所造成的动体视野狭窄、极易产生疏忽掠过或甚难辩识标示内容的困扰,迫使用路人必需全神灌注于狭窄视野内,同时进行车辆速度操控与周遭情境的观察,极易产生精神紧绷而加速疲劳,导致用路人疏于危险状态的警觉,造成潜藏的灾难危险性大为提增,促使现用静置型看板配置法的改善,俨然形成一急待解决的重要课题。
再者,现用静置型看板仅能提供用路人诸如行驶限速、交通状态、天候情况与罚责警语等被动资讯,未能主动各别告知用路人目前行进速率,迫使用路人于交通路径高速行驶时,为能维持行进速度的控制,往往必需不时检视速度表以确定行进速率,进而产生用路人操控交通工具的负担与困扰,况且,假若用路人以时速100km/hr高速行驶状态下,视线偏离交通路径检视仪表1秒钟,其所驾驶的交通工具是已行进27.78m,倘若此时于前方发生不可抗的意外事故,极易造成连环追撞的重大灾祸,亦为潜藏的灾害危机。
是以,现用静置型看板配置法尚存有上述诸多问题困扰急待改善,已对用路人造成相当的困扰与潜藏的危险性,故本发明人乃集多年专门从事研发设计的开创经验,特以研创解决该问题,研发出一种静置型动态显像看板的配置法。
注1泽喜司郎[交通安全论概说],平成9年5月18日注2台湾交通部国道新建工程局[发光二极室外显示幕可信赖度研究],民国82年12月。
注3台湾交通部国道新建工程局[高(快)速公路的用路人资讯需求与系统架构的研究],民国85年3月。
本发明的主要目的是在于提供一种静置型动态显像看板配置法,使用路人仅能在既定的行进速率下,才能观赏由多个单位看板连续构成的动态显像画面,以主动提示用路人目前的行进速率资讯,以及具可观性的动态广告、宣导动态影像等,进而缓和用路人操控交通工具的精神压力,提振用路人于行进间维持高度的警觉性,藉以提增交通的安全维护。
本发明的上述目的是由下述技术方案来实现的。
一种静置型动态显像看板的配置法,是包括多个看板,是设置于交通路径的周边;其特征在于该多个看板的配置方式是藉由下述各项设定数值与条件数据,及经由下述特定公式决定公式1决定多个看板间的相互间距Bs(m);Bs=Sv÷(3.6×Pn)公式2决定多个看板的所需设置总数量Bn(个);
Bn=Bt×Pn公式3决定多个看板的所需设置总距离Bl(m);Bl=Bn×Bs公式4决定看板的顶缘距离地面的最大高度Bh(m);Bh=Dd×tanα+he公式5决定看板与交通路径边缘的配置夹角β(度)∠β=[180-θ-sin-1(Wr÷Dd)]÷2公式6决定看板的最大宽度Bw(m);Bw=(Dd÷sinθ-Wr)÷sinβ公式7验证多个看板的最大宽度Bw是否适当;BE’=Bw×Sin(180-∠β+∠θ)〕/sin∠θBE’={BE+[Dr×(Dd÷sinθ-wr)]}/Dd÷sinθ假若BS<BE或BS<BE’,即代表上述公式6所计算的最大宽度Bw是为理想数据,必需采用公式8予以修正;公式8计算看板的实际最大宽度Bw’(m);DA=cos[sin-1(Wr÷Dd)]×DdFB={[Wr×(DA+Dr)]÷BS}-WrBw’=Bs×sin[tan-1(FB÷BS)]/sin[180-∠β-tan-1(FB÷BS)]Bw’是为上述看板的最大宽度Bw的修正值;其中BE和BE’为用路人位于阅读距离Dr两端AA’与看板两端BC连线与过B点所作道路平行线的交点E和E’所得线段;DA为看板B端与所用车道垂线与所用车道的交点D与用路人位于A点的距离;FB为DB与A’B’延长线的交点F与B的线段;设定数值与条件数据一交通路径宽度W(m),是属一使用者设定数值或一实际值,其中交通路径宽度W为一实际值时,是可经实地测量或交通路径单位宽度Ws(m)与单位路径数量Wn经计算式W=Ws×Wn计算后取得;一最终观赏上述现用看板的用路人与交通路径侧边的最大距离Wr(m)或Wl(m),其中Wr是代表用路人与交通路径右侧边的距离,Wl是代表用路人与交通路径左侧边的距离,且该距离Wr是可由计算式Wr=W-Wl取得,而距离Wl是可由计算式Wl=W-Wr取得;一安全行进速度Sv(km/hr),是为一使用者设定的数值;一图像数量Pn(张),是为一使用者设定数值,且该图像数量Pn≥16;一动态显像时间Bt(sec),是为一使用者设定数值,代表用路人于安全行进速度Sv下通过该多个看板时,所能观赏动态显像的时间长短;一用路人于交通工具内可舒适观赏前方看板的最大仰角α(度),是属一经验数据,且决定该多个看板的最大高度尺寸Bh;一用路人于交通工具内可舒适观赏前方看板的最大水平视角θ(度),是属一经验数据,并决定多个看板的最大宽度尺寸Bw;一用路人于交通工具内的眼线高度he(m),是属一经验数据,该眼线高度he是影响该多个看板的最小判读距离Dv,以及该多个看板的顶缘距地最大设置距离Bh;一消失距离Dd(m),是为一使用者设定值或公式计算数值,当上述的现用看板是已设定其看板下缘距地垂直距离h(m)以及看板的高度hd(m)寸,是能经由现用看板的计算公式Dd=[(h+hd-he)÷tanα〕取得;一阅读距离Dr(m),是为一公式计算数值,当上述的现用看板是已设定其安全行进速度Sv以及图像数量Pn时,是能经由计算公式Dr=Sv÷Pn÷3.6取得;为达本发明上述的目的,于实施上,是可利用人类所具有的视觉残存现象(亦称为视觉暂留现象),依据该交通路径所设定的行进速率,并考虑用路人位置、用路人眼线高度与视角与交通路径宽度等,进而计算出看板所需设置的数量、位置与尺寸等数据要件,使多个看板循序按其所得的数据制作,以间隔连续的配置方式设置于交通路径的周边,促使用路人仅能在所设计的额定行进速率下,才能观赏由多个单位看板连续构成的动态显像画面的作用,以主动提示用路人目前的行进速率资讯。
本发明的优点在于为配合用路人使用交通工具时的行进速度,而使联串静置型看板呈现动态影像的配置法,藉由计算公式所得的规格数据设置多个间隔连续式的看板,以达到利用连续式单位看板所编制成的可观性动态影像画面,备具有主动提示用路人目前行进速度的作用,能柔性吸引用路人自我约束安全行进速度,使用路人于行进时能自然维持所设定的安全限速,以缓和用路人操控交通工具的精神压力,减轻用路人的疲劳不适感,进而提振用路人于行进问维持高度的警觉性,提增交通的安全维护。
为能更加阐述本发明,例举出本发明的应用实施例,并请配合下列附图加以说明如后
附图说明
静置型动态显像看板的配置法的制作方法附图
图1是揭示速度与动体视野的概念图。
图2是揭示现用静置型看板与用路人间的位置关系图。
图3是揭示本发明的单位看板与最终观赏用路人间的位置关系图。
图4是揭示本发明的单位看板与初始观赏用路人间的位置关系图。
图5是揭示本发明的图4的计算简图。
图6是揭示本发明的单位看板修正与初始观赏用路人间的位置关系图。
图7是揭示本发明图6的计算简图。
图中符号说明用路人的位置………………………………………………………A、A’单位看板侧边………………………………………………B、B’、C、C’顶点…………………………………………………………D、E、E’、F夹角(度)……∠a、∠b、∠c、∠e、∠f、∠×、∠y、∠z公式符号说明行进速率V(km/hr)看板所揭字数N(个)阅读文字时间T(秒/个)眼线高度he(m)看板的高度hd(m)看板的下缘距地重直距离h(m)交通路径宽度W(m)
单位路径数W1、W2、W3、W4-Wn(m)单位路径宽度Ws(m)用路人与其交通路径右侧缘边线的距离Wr(m)用路人与其交通路径左侧缘边线的距离Wl(m)最大仰角∠α(度)最大水平视角∠θ(度)安全行进速度Sv(km/hr)最小判读距离Dv(m)消失距离Dd(m)阅读距离Dr(m)图像数量Pn(张)看板配置夹角∠β(度)动态显像时间Bt(秒)看板配置总数Bn(个)板配置总距离Bl(m)看板配置间距Bs(m)看板的理想最大宽度Bw(m)看板的实际最大宽度Bw’(m)看板的上缘距地垂直最大高度Bh(m)本发明的一种静置型动态显像看板的配置法,是包括依照交通路径内的安全行进速度、用路人的最佳判读视距、视角以及仰角等数据,使多个看板循序按其所得的数据制作,以间隔连续的配置方式设置于交通路径的周边,促使用路人仅能在所设计的额定行进速率下,才能观赏由多个单位看板连续构成的动态显像画面的作用,其中,为使该多个看板于一定的速率观赏下产生动态影像效果,该多个看板必需按一定规则的角度、尺寸与间距循序设置于特定的位置。
惟知,人类于1秒钟内仅需瞬间观赏超过16张以上的图像,即能产生视觉残存现象,因此,为使静置型看板产生动态影像的效果,该多个看板中的任一单位看板仅具有1/16秒的可观赏时间,且该单位看板与用路人间,仅需具有用路人于设定的限速行进下1/16秒(0.0625秒)内可瞬间清晰观赏一单位看板的最小判读距离Dv,促使用路人于所设定的限速行进下,能够于1秒钟内瞬间观赏16张看板,如此即能使用路人产生视觉残存现象,进而使静置型看板产生动态影像的效果。再者,上述现用静置型看板的消失距离Dd是为用路人可观赏单位看板的最小距离,因此单位看板的设置点必须与最终观赏看板的用路人间保有一消失距离Dd,以促使交通路径中的全部用路人皆能清楚观赏看板。藉此即可经由上述所设定的要求条件,进而能以数理推导过程,产生决定多个看板配置方式的计算公式,以循序配置该多个看板。
且就常见的公用道路为例,该多个看板是设置于交通路径双侧,由此即可产生下列已知主要条件数据,以供推导多个看板配置方式的计算公式一安全行进速度Sv(km/hr),是依据交通路径的情况不同而设定,是可按法律的规定或配合地缘因素等,进而决定该安全行进速度Sv;一图像数量Pn(张),是为一设定数值,代表用路人于1秒钟内所能观赏的单位看板总数,基于人类必需于1秒钟内瞬间观赏超过16张以上的图像才能产生视觉残存现象,因此该图像数量Pn不能低于每秒16张;一动态显像时间Bt(sec),是为一设定数值,代表用路人于安全行进速度Sv下通过该多个看板时,所能观赏动态显像的时间长短,该动态显像时间Bt是能进而决定多个看板的最佳总设置距离长度Bl(m),以及设置多个看板的所需数量Bn;一交通路径宽度W(m),是属一设定条件数据,W可经由实地测量,或交通路径单位宽度Ws(m)与单位路径数量Wn换算后取得;一用路人于交通工具内,可舒适观赏前方看板的最大仰角α(度),是属经过研究实验取得的经验数据,该最大仰角α是影响该多个看板的最小判读距离Dv,并可藉此决定该多个看板的最大高度尺寸Bh,使多个看板可供绝大多数的用路人于安全行进速度Sv下轻易观赏;一用路人于交通工具内的眼线高度he(m),是属经过研究实验取得的经验数据,该眼线高度he是影响该多个看板的最小判读距离Dv,以及该多个看板的顶缘距地最大设置距离Bh;一用路人于交通工具内,可舒适观赏前方看板的最大水平视角θ(度),是属经过研究实验取得的经验数据,该最大水平视角θ是决定多个看板的最大宽度尺寸Bw,使多个看板可供绝大多数的用路人于安全行进速度Sv下轻易观赏;由上述条件可知,该用路人必需于安全行进速度Sv下,于1秒钟内瞬间观赏数量为Pn张的图像,进而能推导出如下所示的计算公式1,以决定多个看板间的配置间距Bs式1决定多个看板间的相互间距Bs已知安全行进速度Sv(km/hr)为单位时间距离的比值,且该多个看板是设定为每秒钟仅能观赏Pn张图像,因此用路人观赏每1张图像的所需时间为1/Pn秒是以,看板设置间距Bs(m)即为Bs=Sv×(1km÷1hr)×(1÷Pn)=Sv×(1000m÷3600sec)×(1÷Pn)=Sv×[1÷(3.6×Pn)]=Sv÷(3.6×Pn)…………………………………公式1由上述公式1是可得知多个看板间的相互间距Bs,且经由所设条件亦知,该用路人必需于安全行进速度Sv下,才能观赏由多个看板所呈现的动态显像,而该动态显像总观赏时间是为Bt,如此即能推导出公式2,以决定多个看板的所需设置总数量Bn,同时亦能推导出公式3,以得知多个看板所需的设置总距离Bl公式2决定多个看板的所需设置总数量Bn已知用路人每秒需观赏Pn张图像,亦知动态显像总观赏时间为Bt,因此,该多个看板的设置总数Bn是为Bn=Bt×Pn………………公式2公式3得知多个看板的所需设置总距离Bl
已知该多个看板的设置间距为Bs,亦知其设置总数为Bn,因此,该多个看板的设置总距离Bl是为Bl=Bn×Bs………………公式3经由上述条件又可知,该多个看板的单位看板的设置点,必须与最终观赏该看板的用路人间保持有一消失距离Dd与一阅读距离Dr(配合图2所示),以确使交通路径中的全部用路人,皆能清楚观赏该单位看板,就此条件是能推导出公式4,以决定看板的顶缘距离地面的最大高度Bh公式4决定看板的顶缘距离地面的最大高度Bh藉由上述的现用计算公式是可求得看板的消失距离DdDd=[(h+hd-he)÷tanα]…………(1)因此多个看板的顶缘最大高度Bh是为Bh=Dd×tanα+he………………公式4假设,当该多个看板是需设置于交通路径的右侧时,位于交通路径最左侧的用路人是为最终观赏看板的,因此可确知该用路人是位于交通路径的最左侧,且该用路人与交通路径左侧缘边线具有一距离W1,并与交通路径右侧缘边线具有另一距离Wr,同时,亦能确知该单位看板的双侧边缘必与用路人间具有消失距离Dd,且该单位看板远离交通路径的侧边与用路者以及交通路径三者间必形成一角度,该角度应小于或等于最大水平视角θ。
因此,设该单位看板的左侧边缘,恰巧落于交通路径右侧路缘边线时,上述三者间的角度即为最大水平视角θ,若以用路人的位置A点为中心,消失距离Dd为半径,并自用路人的位置以最大水平视角θ朝交通路径右侧方向投射一直线,即可绘制出如图2所示的用路人(顶点A)与单位看板间(顶点B、C)的关系图,进而是能推导出公式5,以决定该看板的配置角度β公式5决定看板与交通路径边缘的配置夹角β自该单位看板的左侧边缘B点投射一垂直于交通路径的直线BD,使该直线BD与自用路人位置A点所投射的直线AD垂直相交,促使∠θ内形成有∠a与∠b及另一∠c,且∠c与∠z相等。
已知用路人与交通路径右侧缘边线具一距离Wr交通单位路径宽度W=实际测量宽度m=单位路径宽度Ws×路径数量Wn因此即可求得用路人与交通路径右侧缘边线距离WrWr=W-Wl=(Ws×Wn)-Wl……………………………(2)由上述计算式(1)可求得Dd,且知sin∠z=Wr÷Dd因此∠z=sin-1(Wr÷Dd),并将上式(2)代入式中即得∠z=sin-1[(Ws×Wn-Wl)÷Dd]………………(3)亦知∠c+∠β=(180-∠a)÷2并且∠a=θ-∠z,同时∠c=∠z因此∠β=[180-(θ-∠c)]÷2-∠c=(180-θ+∠z)÷2-∠z=(180-θ-∠z)÷2将上述计算式(3)代入该公式即得公式5∠β={180-θ-sin-1[(Ws×Wn-Wl)÷Dd]}÷2亦可由上述公式2代入计算式(2)即得∠β=[180-θ-sin-1(Wr÷Dd)]÷2………公式5得知配置角度β后,即可藉由角度β推导得知决定制作多个看板的最大宽度Bw,进而产生决定看板的最大宽度Bw的公式6公式6决定看板的最大宽度Bw自该单位看板的右侧边缘C点投射一垂直于交通路径的直线,使该直线与交通路径间具有一距离Wb。
由上述计算式(1)可求得Dd,计算式(2)可求得Wr且知sinθ=Dd÷(Wb+Wr)因此Wb=Dd÷sinθ-Wr……………………………(4)亦知sinβ=wb÷Bw因此Bw=Wb÷sinβ将上述计算式(4)代入该公式即得Bw=(Dd÷sinθ-Wr)÷sinβ…………………………公式6
承上所述,自用路人的位置顶点A为起点(配合图3所示),以最大水平视角θ朝交通路径右侧方向投射一直线,该直线必落于该单位看板远离交通路径的侧边(顶点C),且该直线是与交通路径相交形成一顶点E,惟知,该顶点E与顶点B之间的距离内必需保持空旷,以利该用路人于安全行进速率Sv下观赏多个单位看板,因此,该顶点E与顶点B之间的距离,必需等于或小于多个看板的设置间距Bs,假若该距离是大于看板设置间距Bs,即代表前置看板是已妨碍用路人观赏该单位看板,此时必需修正看板的最大宽度Bw。
再者,上述的顶点A是代表该用路人所能舒适观赏看板的极限位置,换言之该用路人一但超越顶点A位置即无法观赏单位看板的全貌,因此,该用路人初始观赏看板的实际位置,是在顶点A再向前推移一看板阅读距离Dr后的位置(顶点A′,配合图4所示),自顶点A′投射一线段至顶点C,该线段必与交通路经的侧边相交形成一顶点E′,该线段即代表用路人观赏看板的视线范围,故该顶点E′与顶点B之间的距离内亦必需保持空旷,以利该用路人于安全行进速率Sv下观赏单位看板,是以,该顶点E′与顶点B之间的距离,亦必需等于或小于多个看板的设置间距Bs,假若该距离是大于看板设置间距Bs,亦即代表前置看板是已妨碍用路人观赏该单位看板,进而必需修正该看板的最大宽度Bw。
由此可知,经过上述公式6计算所得的看板的最大宽度Bw,是为理想情况下的最大宽度,尚需验证该看板的最大宽度Bw是否为实际最大宽度Bw′,其验证方式如下公式7验证多个看板的最大宽度Bw是否适当由上述条件是可绘制如图5所示的计算简图,已知BD=Wr,AA’=Dr,DF=Wb+Wr,BE’=BE+EE’,∠f=180-∠β+∠e,且∠e=∠θ,其中Wr可由上述式(2)求得,Wb可由上述式(4)求得,∠β可由上述公式5求得,只需得知BE与BE’的数值,便可确知看板配置间距Bs的结果是否适当。
且知,阅读距离Dr是可由现用最小判读距离Dv公式求得Dr=(V×N×t)÷3.6
亦知上式中速度V是可代入安全行进速度Sv其N×t是为阅读该看板所需的时间,即为1/Pn(sec)因此将安全行进速度Sv与所需时间1/Pn代入式中即得Dr=[Sv×(1÷Pn)]÷3.6=Sv÷Pn÷3.6……………………………(5)经由△CEB正弦定律可知BE÷Bw=Sin∠f÷Sin∠e因此可得求取BE的公式7-1BE×Sin∠θ=Bw×Sin(180-∠β+∠θ)BE=[Bw×Sin(180-∠β+∠θ)]÷Sin∠θ且△CEE’与△CAA’是属相似三角形故可知EE’÷AA’=(DF-BD)÷DF,因此EE’×DF=AA’×(DF-BD)EE’=AA’×(DF-BD)÷DF={Dr×[(Wb+Wr)-Wr]}÷(Wb+Wr)=(Dr×Wb)÷(Wb+Wr)将此代入上述式(4)可得EE’=[Dr×(Dd÷sinθ-Wr)]÷(Dd÷sinθ-Wr+Wr)=[Dr×(Dd÷sinθ-Wr)]÷(Dd÷sinθ)亦知BE’=BE+EE’,将此代入上式即得公式7-2BE’=BE+[Dr×(Dd÷sinθ-Wr)]÷(Dd÷sinθ)将上述公式7-1与公式7-2所分别求得的BE及BE’,二者各别与看板配置间距Bs相互比较其大小关系,假若看板配置间距Bs小于BE或BE’,即代表Bw必需修正。
假设BE或BE’是已大于Bs,即可确定前置看板实已妨碍后设看板的观赏,因此,该多个看板的最大宽度Bw必需予以修正,且就此是可绘制如图6所示的关系图,当该用路人位于初始观赏看板的实际位置A’时,该用路人仅能观赏该单位看板未受前置看板遮掩的部分,因此,设该单位看板的前置看板趋近于交通路径的侧边为B’点,自用路人位置A’投射一线段连接至B’点,并延伸该线段相交于该单位看板形成一C’点,该C’点至B的距离即为该单位看板的实际最大宽度Bw’,由此已知条件是可绘制出如图7所示的计算简图,进而推导出如下所示的修正公式8,计算出看板的实际最大宽度Bw’公式8计算看板的实际最大宽度Bw’已知BA=Dd,BD=Wr且Dd可由上述式(1)求得,Wr可由上述式(2)求得由△BDA可知DA÷BA=cos∠z是以DA=cos∠z×BA并由上述式(3)得知∠z=sin-1(Wr÷Dd)故DA=cos[sin-1(Wr÷Dd)]×Dd…………………………公式8-1已知BC’=Bw’,BB’=Bs,BD=Wr,AA’=Dr,且DA’=DA+Dr,DF=FB+BD,其中Bs可由上述公式1求得,Dd可由上述式(1)求得,Dr可由上述式(5)求得,延伸线段DB与C’B’,该二线段是会相交形成一交点F,即形成有△FBB’与△FDA’,且该二者是属相似三角形。
因△FBB’与△FDA’属相似三角形,故可推导出FB的距离BB’÷DA’=(DF-FB)÷DFB B’÷(DA+Dr)=[(FB+BD)-FB]÷(FB+BD)B B’÷(DA+Dr)=BD÷(FB+BD)B B’×(FB+BD)=BD×(DA+Dr)FB+BD=[BD×(DA+Dr)]÷BB’FB={[BD×(DA+Dr)]÷BB’}-BD将上式代入上述已知条件可得FB={[Wr×(DA+Dr)]÷Bs}-Wr…………………公式8-2经由公式8-2计算所得的FB与已知看板设置间距Bs经由△FBB’是可知tan∠x=FB÷Bs是以∠x=tan-1(FB÷Bs)……………………………(5)且知∠y=180-∠β-∠x………………………………(6)
再藉由已知∠x与∠y经由△BC’B’的正弦定律可知BC’÷BB’=Sin∠x÷sin∠yBC’×sin∠y=BB’×Sin∠xBC’=(BB’×Sin∠x)÷sin∠y将上述已知条件代入上式可得Bw’=(Bs×sin∠x)÷sin∠y就该式再代入上述式(6)可得Bw’=(Bs×sin∠x)÷sin(180-∠β-∠x)上式更进一步代入上述式(5)即得Bw’=Bs×sin[tan-1(FB÷Bs)]/sin[180-∠β-tan-1(FB÷Bs)〕………………………………………………………………公式8-3若该多个看板是需设置于交通路径的左侧时,位于交通路径最右侧的用路人是为最终观赏看板的,因此可确知该用路人是位于交通路径的最右侧,且该用路人与路缘边线具有一距离Wr,除此之外其余条件均与上述相同,是以,该多个看板是能套用上述所推导的计算公式,即能决定该多个看板的配置方式,再者,假若该多个看板仅供操控交通工具的用路人观赏,就现用的交通工具而言,操控席位均偏置于交通工具的一侧边,因此,仅需考虑该操控交通工具的用路人与交通路径侧边具有最大距离者,即可同时决定交通路径双侧的多个看板设置,而不需计算每一侧边的多个看板配置方式。
藉由上述推导过程所得的计算公式,便能求得多个看板与交通路径侧边的夹角角度与设置高度,以及多个看板间的间距与最大尺寸,即可轻易制作并设置多个看板于交通路径双侧,并配合多个看板的制作宽度与高度数据,使交通路径上全部的用路人均能于安全行进速度Sv下,观赏该多个看板所呈现的动态显像。
就上述现用静置型看板所举规格为例,实际推演计算承上述所得的公式,藉以揭示本发明确能实施的价值;已知静态型看板的下缘距地垂直距离h为6.0m,看板的高度hd为1.0m,用路人的眼线高度he为1.2m,该交通路径是为具有4个车道(Wn)的高速公用道路,其每一车道的宽度为3.75m(Ws),亦同时规定该道路的用路人仅能以100km/hr(Sv)的速率行进,该用路人与道路左侧的最小距离为0.45m(W1),且该用路人于该行进速率下,于交通工具内可舒适观赏前方看板的最大仰角α为7°,最大水平视角θ为15°,假若今需于该道路右侧设置多个看板,使用路人可观赏30秒(Bt)的动态影像,其应用本发明的实施方式如下且知,基于人类仅需于1秒钟内瞬间观赏超过16张以上的图像,即能产生视觉残存现象,故设定Pn=16。
首先,利用公式1求得多个看板的设置间距BsBs=Sv÷(3.6×Pn)=100÷(3.6×16)=1.736m利用公式2求得多个看板的设置总数BnBn=Bt×Pn=30×16=480(个)用公式3求得多个看板的设置总距离为BlBl=Bn×Bs=480×1.763=846.24m经由现用最小判读距离Dv的公式是可求得该单位看板的消失距离Dd,以及阅读距离DrDd=(h+hd-he)÷tanα=(6+1-1.2)÷tan7=47.23747(m)Dr=Sv÷Pn÷3.6=100÷16÷3.6=1.736111.736(m)利用公式4求得多个看板的最大设置高度BhBh=Dd×tanα+he
=47×tan7+1.2=6.970877(m)且知,看板的最大设置高度Bh亦为看板的下缘距地垂直距离h与看板高度hd的总合,二者是属设定值,故Bh=h+hd=7m,就此是能验证公式4的计算结果无误。
经由上述计算式(2)可得知用路人与道路右侧的距离WrWr=(Ws×Wn)-Wl=(3.75×4)-0.45=14.55(m)利用公式5求得看板与道路边缘的设置夹角β∠β=[180-θ-sin-1(Wr÷Dd)]÷2=[180-15-sin-1(14.55÷47)]÷2=73.48373°利用公式6求得看板的最大宽度BwBw=(Dd÷sinθ-Wr)÷sinβ=(47÷sin15-14.55)÷sin73=174.676175(m)藉由公式7验证看板的最大宽度Bw是否适当首先利用公式7-1计算BE参数值BE=[Bw×Sin(180-∠β+∠θ)]÷Sin∠θ=[175×Sin(180-73+15)÷Sin15=573.406573(m)再利用公式7-2计算BE’参数值BE’=BE+[Dr×(Dd÷sinθ-Wr)]÷(Dd÷sinθ)={573+[1.736×(47÷sin15-14.55)]}/47÷sin15=574.596575(m)
经由计算结果得知Bs=1.736m,BE=573m,BE’=575m比较三者的大小关系,可得知Bs<BE<BE’因此,上述所计算的看板的最大宽度Bw实为理想宽度,该多个看板将会各别妨碍其后设看板的观赏,故应再利用公式8计算看板的实际最大宽度Bw’,予以修正看板的最大宽度Bw。
利用公式8计算看板的实际最大宽度Bw’首先利用公式8-1计算DA参数值DA=cos[sin-1(Wr÷Dd)]×Dd=cos[sin-1(14.55÷47)]×47=44.69145(m)再利用公式8-2计算FB参数值FB={[Wr×(DA+Dr)]÷BS}-Wr={[14.55×(45+1.736)]÷1.736}-14.55=377.160377(m)将DA与FB的结果代入公式8-3,计算实际最大宽度Bw’Bw’=Bs×sin[tan-1(FB÷BS)]/Sin[180-∠β-tan-1(FB÷BS)]=1.736×sin[tan-1(377÷1.736)]/sin[180-73-tan-1(377÷1.736)]=1.735÷0.296=5.8616(m)看板的最大宽度Bw应修正为6m经由上述计算后,可得该多个看板的配置数据如下设置总距离为Bl=846.24m所需设置总数量Bw=480个多个看板的设置间距Bs=1.736m最大设置高度Bh=7m
最大设置宽度Bw’=6m看板与道路边缘的设置夹角β=73°若该多个看板是设置于我国的道路右侧,惟知,我国的交通工具的操控席位是为于其左侧,当道路左侧亦需设置看板时,仅需按其道路右侧的看板的配置方式,相对配置多个看板于道路左侧,即可完成道路双侧的多个静置型动态显像看板的配置作业。
适逢用路人以所设定的速率通过该多个看板时,即能观赏由多个单位看板连续构成的动态显像画面,达到利用连续式单位看板所编制成的可观性动态影像画面,且用路人必需维持该行进速度才能继续观赏动态影像画面,进而促使用路人能自然维持所设定的速率行进,达到缓和用路人操控交通工具的精神压力而减轻疲劳,进而提振用路人于行进间维持高度的警觉性。
若用路人以过快的速率通过该多个看板时,所见的看板内容是为跳动不连贯的图像,如此即备具有主动提示用路人需减缓行进速度的作用,若用路人反之以过慢的速率通过该多个看板时,所见的看板仅为多个循序通过的单位看板,无法形成可观性动态影像画面,藉此即备具有主动提示用路人需提增行进速度的作用,促使用路人能自然维持该多个看板所设定的安全速率行进,以达提增交通的安全维护作用。
本发明的静置型动态显像看板的配置法,是能应用于诸如地面道路、大众运输系统或铁公路等多种交通路径的周边,且本发明所称的周边主要是指交通路径的上方与双侧,举凡该交通路径的用路人于行进中可舒适观赏前置看板的范围皆属之,当多个看板所架设的位置略有差异时,其推演计算公式的主要考虑因素均为同一,并其方法与过程亦极为相似,皆属本发明的创作范围,特予说明。
再者,该多个看板为能清晰传达所揭内容,并显著提示用路人注意,是可考虑该看板所设置的环境的辉度比Lc因素,其板面配合采取多种实施方式制作,举如采用现今已广泛应用的激光反光材质制作看板,促使用路人于夜间行进时仍可清晰观赏,或采机械带动的四色转子式、转盘式与字幕卷轴式等板面揭示形式,使看板所揭内容借具有可变性,另亦可采较先进的白炽灯泡技术、光签技术、液晶技术(LCD)与发光二极管技术(LED)等方式制作,进而使板面所揭内容备具有高度的机动置换性,促使该多个看板可适用于多种场合,且均能主动有效的将讯息传达至用路人。
权利要求
1.一种静置型动态显像看板的配置法,是包括多个看板,是设置于交通路径的周边;其特征在于该多个看板的配置方式是藉由下述各项设定数值与条件数据,及经由下述特定公式决定公式1决定多个看板间的相互间距Bs(m);Bs=Sv÷(3.6×Pn)公式2决定多个看板的所需设置总数量Bn(个);Bn=Bt×Pn公式3决定多个看板的所需设置总距离Bl(m);Bl=Bn×Bs公式4决定看板的顶缘距离地面的最大高度Bh(m);Bh=Dd×tanα+he公式5决定看板与交通路径边缘的配置夹角β(度)∠β=[180-θ-sin-1(Wr÷Dd)]÷2公式6决定看板的最大宽度Bw(m);Bw=(Dd÷sinθ-Wr)÷sinβ公式7验证多个看板的最大宽度Bw是否适当;BE’=Bw×Sin(180-∠β+∠θ)〕/sin∠θBE’={BE+[Dr×(Dd÷sinθ-wr)]}/Dd÷sinθ假若BS<BE或BS<BE’,即代表上述公式6所计算的最大宽度Bw是为理想数据,必需采用公式8予以修正;公式8计算看板的实际最大宽度Bw’(m);DA=cos[sin-1(Wr÷Dd)]×DdFB={[Wr×(DA+Dr)]÷BS}-WrBw’=Bs×sin[tan-1(FB÷BS)]/sin[180-∠β-tan-1(FB÷BS)]Bw’是为上述看板的最大宽度Bw的修正值;其中BE和BE’为用路人位于阅读距离Dr两端AA’与看板两端BC连线与过B点所作道路平行线的交点E和E’所得线段;DA为看板B端与所用车道垂线与所用车道的交点D与用路人位于A点的距离;FB为DB与A’B’延长线的交点F与B的线段;设定数值与条件数据一交通路径宽度W(m),是属一使用者设定数值或一实际值,其中交通路径宽度W为一实际值时,是可经实地测量或交通路径单位宽度Ws(m)与单位路径数量Wn经计算式W=Ws×Wn计算后取得;一最终观赏上述现用看板的用路人与交通路径侧边的最大距离Wr(m)或Wl(m),其中Wr是代表用路人与交通路径右侧边的距离,Wl是代表用路人与交通路径左侧边的距离,且该距离Wr是可由计算式Wr=W-Wl取得,而距离Wl是可由计算式Wl=W-Wr取得;一安全行进速度Sv(km/hr),是为一使用者设定的数值;一图像数量Pn(张),是为一使用者设定数值,且该图像数量Pn≥16;一动态显像时间Bt(sec),是为一使用者设定数值,代表用路人于安全行进速度Sv下通过该多个看板时,所能观赏动态显像的时间长短;一用路人于交通工具内可舒适观赏前方看板的最大仰角α(度),是属一经验数据,且决定该多个看板的最大高度尺寸Bh;一用路人于交通工具内可舒适观赏前方看板的最大水平视角θ(度),是属一经验数据,并决定多个看板的最大宽度尺寸Bw;一用路人于交通工具内的眼线高度he(m),是属一经验数据,该眼线高度he是影响该多个看板的最小判读距离Dv,以及该多个看板的顶缘距地最大设置距离Bh;一消失距离Dd(m),是为一使用者设定值或公式计算数值,当上述的现用看板是已设定其看板下缘距地垂直距离h(m)以及看板的高度hd(m)时,是能经由现用看板的计算公式Dd=[(h+hd-he)÷tanα]取得;一阅读距离Dr(m),是为一公式计算数值,当上述的现用看板是已设定其安全行进速度Sv以及图像数量Pn时,是能经由计算公式Dr=Sv÷Pn÷3.6取得;
全文摘要
一种静置型动态显像看板的配置法:依照交通路径内的安全行进速度、用路人最佳判读视距、视角以及仰角等数据,在具安全限速的交通路径周边,设置多个间隔连续式的看板,使用路人仅能在既定安全行进速度下,才能观赏由多个单位看板连续构成的动态显像画面,主动提示用路人目前行进速度,吸引用路人自我约束自然维持所设定的速率行进,进而缓和用路人操控交通工具的精神压力而减轻疲劳,提振行进间高度警觉性,提增交通安全维护。
文档编号G09F19/22GK1306268SQ001003
公开日2001年8月1日 申请日期2000年1月18日 优先权日2000年1月18日
发明者曾绍谦 申请人:曾绍谦