一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線的制作方法
【專利摘要】一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線包括發(fā)光裝置、壓力發(fā)電裝置、驅(qū)動(dòng)電路和光敏開關(guān)四個(gè)部分：所述發(fā)光裝置設(shè)置在路面斑馬線白色線條處，包括金屬散熱基板、LED燈板、透光燈罩和防水氣密膠；所述壓力發(fā)電裝置包括壓力發(fā)電板、整流電路、充電電路和超級(jí)電容；壓力發(fā)電板為多塊，分別安裝于斑馬線白色線條的下方，壓力發(fā)電板連接整流電路，整流電路連接充電電路，充電電路連接超級(jí)電容，超級(jí)電容連接負(fù)載。本實(shí)用新型能夠提醒車輛駕駛員在視線昏暗或者視角被遮擋的情況下盡早避讓行人，降低了人車沖突的概率；同時(shí)，本實(shí)用新型可將行人與車輛運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能加以收集儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，具有很好的實(shí)用前景和明顯的社會(huì)作用。
【專利說明】
一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型公共交通設(shè)施領(lǐng)域，具體涉及一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的斑馬線，亦稱人行道，多設(shè)在十字路口等處和部分路段處，基本上都是采用油漆刷/噴制成或是預(yù)制的粘貼帶，它和路面齊平或略有凸起，以方便行人過馬路的時(shí)候，能給司機(jī)起警示的作用，但是經(jīng)過長時(shí)間的使用，斑馬線會(huì)出現(xiàn)模糊不清、磨損嚴(yán)重，甚至難以辨認(rèn)，尤其是在晚上和陰雨天的夜晚更是不能很好地起到提醒汽車司機(jī)注意的作用，很可能造成交通事故。在路口斑馬線上等待的行人，有時(shí)會(huì)處于大型車轉(zhuǎn)彎時(shí)的視角盲區(qū)內(nèi)，也可能會(huì)造成車禍的發(fā)生。
[0003]為了提高斑馬線安全系數(shù)，研究提出了各種解決方案。近年來為緩解城市交通管理壓力、降低安全事故發(fā)生率，相關(guān)的交管部門在斑馬線及附近嘗試了多種硬件輔助措施。中國實(shí)用新型專利CN204875596U交通路口地面發(fā)光行人安全過街輔助系統(tǒng)，該實(shí)用新型通過在斑馬線上安裝發(fā)光燈體，當(dāng)行人通過斑馬線時(shí)，燈體按一定頻率閃爍，通過這種方式在很大程度上減少了交通事故的發(fā)生，但發(fā)光燈體需要外供電源才能工作，增加了能源消耗，不利于節(jié)能減排。
[0004]中國實(shí)用新型專利CN204401502U—種太陽能智能斑馬線裝置，該發(fā)明設(shè)置在斑馬線上的發(fā)光燈體通過太陽能供電，解決了外供電源的問題，但是在太陽光線不足的陰天和夜間或者天氣條件惡劣的雨雪天，太陽能電池板能量轉(zhuǎn)化率較低甚至無法蓄能，發(fā)電系統(tǒng)就會(huì)停止工作，導(dǎo)致發(fā)電不連續(xù)，并不能高效可靠穩(wěn)定的供電，而且太陽能電池板成本較高，不適合推廣使用。
[0005]鑒于上述不盡完善的解決方案和問題的存在，因此，人們迫切需要一種新的技術(shù)方案能夠盡快產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線。
[0007]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:
[0008]—種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線，包括發(fā)光裝置、壓力發(fā)電裝置、驅(qū)動(dòng)電路和光敏開關(guān)四個(gè)部分:所述發(fā)光裝置設(shè)置在路面斑馬線白色線條處，包括金屬散熱基板、LED燈板、透光燈罩和防水氣密膠;所述壓力發(fā)電裝置包括壓力發(fā)電板、整流電路和超級(jí)電容;壓力發(fā)電板為多塊，分別安裝于斑馬線白色線條的下方，壓力發(fā)電板連接整流電路，整流電路連接超級(jí)電容，超級(jí)電容連接負(fù)載。
[0009]所述壓力發(fā)電板包括底板、蓋板、復(fù)合壓電片和密封層;底板上設(shè)置有橫梁，復(fù)合壓電片以滑動(dòng)支座方式與橫梁銜接，安裝在底板上;復(fù)合壓電片有彈簧鋼片和壓電片組成，壓電片對(duì)稱粘結(jié)在彈簧鋼片上下兩面，與彈簧鋼片組合成拱形結(jié)構(gòu);蓋板底部設(shè)有向下凸起壓在壓電片上;底板與蓋板的四周通過密封層密封。
[0010]所述發(fā)光裝置設(shè)置在路面斑馬線白色線條處，在路面斑馬線白色線條處間隔設(shè)置多個(gè)凹槽，所述金屬散熱基板安裝在所述凹槽內(nèi)，所述LED燈板設(shè)置在所述金屬散熱基板上方，所述透光燈罩設(shè)置在所述LED燈板上方，所述LED燈板與所述金屬散熱基板、所述透光燈罩的四周通過所述防水氣密膠密封。
[0011]所述驅(qū)動(dòng)電路與所述LED燈板連接，所述驅(qū)動(dòng)電路分別與所述壓力發(fā)裝置和所述光敏開關(guān)連接。
[0012]所述光敏開關(guān)在光照信號(hào)高于預(yù)設(shè)的閥值時(shí)斷開所述壓力發(fā)電裝置與所述驅(qū)動(dòng)電路的連接。
[0013]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于，所述斑馬線兩側(cè)路基分別設(shè)置了紅色報(bào)閃燈。
[0014]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于，所述超級(jí)電容儲(chǔ)備的電量可用于其他用電設(shè)備供電，包括城市路燈、景觀燈、標(biāo)識(shí)燈和廣告牌等。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0016]1、鑲嵌在斑馬線白色線條處的發(fā)光裝置與斑馬線兩側(cè)路基的報(bào)閃燈自動(dòng)觸發(fā)，發(fā)出紅光警示過往車輛減速慢行，注意行人，最大限度的減少事故發(fā)生幾率。
[0017]2、由于采用壓力發(fā)電裝置供電，本發(fā)明無需額外電源，并且可將行人與車輛運(yùn)動(dòng)過程的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能加以收集儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)高效可靠的發(fā)電，不僅可穩(wěn)定供電給斑馬線發(fā)光裝置和報(bào)閃燈，甚至能將儲(chǔ)備的能量用于其他電設(shè)備供電，如城市路燈，景觀燈，標(biāo)識(shí)燈和廣告牌等，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，綠色環(huán)保。
[0018]3、結(jié)構(gòu)新穎，將壓電片與彈簧鋼片組成拱形結(jié)構(gòu)，把作用力分散傳遞，壓力承受能力強(qiáng)，剛度較好，使壓力發(fā)電裝置能夠承受來自路面較大的荷載作用，使用壽命長。
[0019]4、LED燈屬于低能耗照明裝置，采用LED燈為夜間或陰雨天人行橫道提供照明警示，可以消耗更少的能量，減少耗電量。
【附圖說明】
[0020]圖1:為本實(shí)用新型一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2:為本實(shí)用新型一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線實(shí)施例電路原理圖。
[0022]圖3:為本實(shí)用新型一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線實(shí)施例壓力發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4:為本實(shí)用新型一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線實(shí)施例復(fù)合壓電片單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5:為本實(shí)用新型一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線實(shí)施例發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6:為本實(shí)用新型一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線實(shí)施例發(fā)光裝置沿A-A截面的剖視圖。
[0026]圖中標(biāo)號(hào)說明:1.發(fā)光裝置，2.壓力發(fā)電裝置，3.斑馬線，4.路基，5.金屬散熱基板，6.LED燈板，7.透光燈罩，8.防水氣密膠，9.電源線，10.壓力發(fā)電板，11.底板，12.蓋板，13.復(fù)合發(fā)電片單元，14.密封層，15.橫梁，16.彈簧鋼片，17.壓電片，18.凸起，19.凹槽，20.報(bào)閃燈。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0028]參照?qǐng)D1至圖6，一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線，包括發(fā)光裝置1、壓力發(fā)電裝置
2、驅(qū)動(dòng)電路和光敏開關(guān)四個(gè)部分:所述發(fā)光裝置I設(shè)置在路面斑馬線3白色線條處，包括金屬散熱基板5、LED燈板6、透光燈罩7和防水氣密膠8;所述壓力發(fā)電裝置2包括壓力發(fā)電板
10、整流電路超級(jí)電容;壓力發(fā)電板10為多塊，分別安裝于斑馬線3白色線條處的下方，壓力發(fā)電板10連接整流電路，整流電路連接超級(jí)電容，超級(jí)電容連接負(fù)載。
[0029]所述壓力發(fā)電板10包括底板11、蓋板12、復(fù)合壓電片13和密封層14;底板11上設(shè)置有橫梁15，復(fù)合壓電片13以滑動(dòng)支座方式與橫梁15銜接，安裝在底板11上;復(fù)合壓電片13有彈簧鋼片16和壓電片17組成，壓電片17對(duì)稱粘結(jié)在彈簧鋼片16上下兩面，與彈簧鋼片16組合成拱形結(jié)構(gòu);蓋板12底部設(shè)有向下凸起18壓在壓電片17上;底板11與蓋板12的四周通過密封層14密封。
[0030]所述發(fā)光裝置I設(shè)置在路面斑馬線3白色線條處，在路面斑馬線3白色線條處間隔設(shè)置多個(gè)凹槽19，所述金屬散熱基板5安裝在所述凹槽18內(nèi)，所述LED燈板6設(shè)置在所述金屬散熱基板5上方，所述透光燈罩7設(shè)置在所述LED燈板6上方，所述LED燈板6與所述金屬散熱基板5、所述透光燈罩7的四周通過所述防水氣密膠8密封。
[0031]所述驅(qū)動(dòng)電路與所述LED燈板6連接，所述驅(qū)動(dòng)電路分別與所述壓力發(fā)裝置2和所述光敏開關(guān)連接。
[0032]所述光敏開關(guān)在光照信號(hào)高于預(yù)設(shè)的閥值時(shí)斷開所述壓力發(fā)電裝置與所述驅(qū)動(dòng)電路的連接。
[0033]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于，所述斑馬線兩側(cè)路基4分別設(shè)置了紅色報(bào)閃燈20。
[0034]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于，所述超級(jí)電容儲(chǔ)備的電量可用于其他用電設(shè)備供電，包括城市路燈、景觀燈、標(biāo)識(shí)燈和廣告牌等。
[0035]其工作過程為:白天，當(dāng)有行人和車輛經(jīng)過斑馬線時(shí)，斑馬線下方的壓力發(fā)電板受到壓力，壓電片產(chǎn)生形變而產(chǎn)生電能，此時(shí)光敏開關(guān)的光照信號(hào)高于預(yù)設(shè)閥值，驅(qū)動(dòng)電路與壓力發(fā)電裝置斷開，因此LED燈板和報(bào)閃燈不發(fā)光，壓力發(fā)電裝置將能量儲(chǔ)存到超級(jí)電容收集起來;夜晚或者光線不足的陰雨天，當(dāng)有行人踏上斑馬線時(shí)，此時(shí)光敏開關(guān)的光照信號(hào)低于預(yù)設(shè)閥值，驅(qū)動(dòng)電路與壓力發(fā)電裝置連通，LED燈板和兩側(cè)路基上的報(bào)閃燈自動(dòng)被點(diǎn)亮，發(fā)出顯眼的紅光，保證了行人的安全，同時(shí)也提醒了車輛駕駛員在視線昏暗或者視角被遮擋的情況下盡早避讓行人，減少事故隱患。該裝置促使了司機(jī)通過剎車和減速禮讓行人先行，降低了人車沖突的概率，引導(dǎo)了行人走斑馬線的意識(shí)，具有很好的實(shí)用前景和明顯的社會(huì)作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線，其特征在于:一種基于壓電效應(yīng)的發(fā)光斑馬線包括發(fā)光裝置、壓力發(fā)電裝置、驅(qū)動(dòng)電路和光敏開關(guān)四個(gè)部分:所述發(fā)光裝置設(shè)置在路面斑馬線白色線條處，包括金屬散熱基板、LED燈板、透光燈罩和防水氣密膠;所述壓力發(fā)電裝置包括壓力發(fā)電板、整流電路、充電電路和超級(jí)電容;壓力發(fā)電板為多塊，分別安裝于斑馬線白色線條的下方，壓力發(fā)電板連接整流電路，整流電路連接充電電路，充電電路連接超級(jí)電容，超級(jí)電容連接負(fù)載。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光斑馬線，其特征在于:所述壓力發(fā)電板包括底板、蓋板、復(fù)合壓電片和密封層;底板上設(shè)置有橫梁，復(fù)合壓電片以滑動(dòng)支座方式與橫梁銜接，安裝在底板上;復(fù)合壓電片有彈簧鋼片和壓電片組成，壓電片對(duì)稱粘結(jié)在彈簧鋼片上下兩面，與彈簧鋼片組合成拱形結(jié)構(gòu);蓋板底部設(shè)有向下凸起壓在壓電片上;底板與蓋板的四周通過密封層密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光斑馬線，其特征在于:所述發(fā)光裝置設(shè)置在路面斑馬線白色線條處，在路面斑馬線白色線條處間隔設(shè)置多個(gè)凹槽，所述金屬散熱基板安裝在所述凹槽內(nèi)，所述LED燈板設(shè)置在所述金屬散熱基板上方，所述透光燈罩設(shè)置在所述LED燈板上方，所述LED燈板與所述金屬散熱基板、所述透光燈罩的四周通過所述防水氣密膠密封。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光斑馬線，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電路與所述LED燈板連接，所述驅(qū)動(dòng)電路分別與所述壓力發(fā)裝置和所述光敏開關(guān)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光斑馬線，其特征在于:所述光敏開關(guān)在光照信號(hào)高于預(yù)設(shè)的閥值時(shí)斷開所述壓力發(fā)電裝置與所述驅(qū)動(dòng)電路的連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光斑馬線，其特征在于:所述斑馬線兩側(cè)路基分別設(shè)置了紅色報(bào)閃燈。
【文檔編號(hào)】E01F9/582GK205545001SQ201620068131
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日
【發(fā)明人】龔玲艷, 盧守峰, 張宏雨, 謝雯娉, 陳登峰, 葛辰
【申請(qǐng)人】長沙理工大學(xué)