CN105595777A - 通过水囊发电的智能地垫 - Google Patents

Abstract

环保自发电式地垫涉及一种家居用品，包括保护层、发光层和发电层，发电层包括若干个大小均匀一致的水囊以及控制器、电磁感应组和充放电池，硬质壳体上设置有硬质的环形通气管，单向阀让水从环形通气管向水囊方向流通，在正常状态下所述水囊内的液面比所述硬质环形管与所述水囊连接处低，环形通气管内设置有叶轮，环形通气管外设置有与叶轮连接的驱动轮，电磁感应组包括两个相对的磁铁以及可以在两个磁铁之间转动且连接充放电池的线圈，线圈的一端设置有与驱动轮相配合的翻转轮，发光层包括LED光带，保护层包括压力传感器。与现有技术相比本发明可以在夜晚或者昏暗环境下感应到人体踩压时自动点亮指示灯，帮助人们辨别方向，起到指引道路的功能。

Description

通过水囊发电的智能地垫

技术领域

本发明涉及一种家居用品，尤其涉及一种地垫。

背景技术

地垫是一种常用的家居纺织品，具有刮沙、除尘、吸水、防滑的功能，主要起到保持室内地面整洁的作用，现在很多公共场所以及家庭都在使用地垫。随着生活品质的提高，对地垫的要求也更进一步，比如大众希望踩在地垫上时地垫自动发光显示出指示标志指引人们走向正确的方向，尤其是在晚上视线不佳时这种功能尤其好用。这种新型地垫可以广泛的适用于宾馆、学校、医院、商场等公共场所的走廊以及大堂用以服务大众。尤其是这种地垫具有不需要外部电源就能发光的能力时，就可以在停电或者没有灯光或者紧急情况下进行指示用以帮助大众。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了通过水囊发电的智能地垫，本发明可以在夜晚或者昏暗环境下感应到人体踩压时自动点亮指示灯，帮助人们辨别方向，起到指引道路的功能。同时本发明依靠人体踩压产生的电力为指示灯供电，无需外部电源，使得本发明可以在任何情况下使用，在紧急情况下还能起到逃生指示的作用。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：通过水囊发电的智能地垫，包括保护层、发光层和发电层，所述的发电层包括若干个大小均匀一致的水囊以及控制器、电磁感应组和充放电池，所述的水囊包括硬质壳体和弹性壳体，所述的硬质壳体上设置有硬质的环形通气管，所述的环形通气管与所述的水囊之间具有两个连通孔，一个所述的连通孔上设置有单向阀，所述的单向阀让水从环形通气管向水囊方向流通，在正常状态下所述水囊内的液面比所述硬质环形管与所述水囊连接处低，所述的环形通气管内设置有叶轮，所述的环形通气管外设置有与所述叶轮连接的驱动轮，所述电磁感应组的数量与所述硬质环形管一致，所述的电磁感应组包括两个相对的磁铁以及可以在两个磁铁之间转动且连接所述充放电池的线圈，所述线圈的一端设置有与所述驱动轮相配合的翻转轮，所述的发光层包括若干个大小均匀一致且数量与位置与所述水囊对应的区域组，所述的区域组内设置有与所述控制器连接的LED光带，所述的保护层包括若干个连接所述控制器且数量与位置与所述区域组对应的压力传感器。

上述技术方案中，优选的，所述的保护层还设置有与所述控制器连接的亮度感应器。

上述技术方案中，优选的，还包括固定层，所述的固定层在所述的发电层下方，所述的固定层包括刚性垫板，所述的刚性垫板上均匀设置有若干个穿多所述发电层连接所述发光层的弹性支撑柱。

上述技术方案中，优选的，所述的弹性支撑柱为海绵支撑柱。

上述技术方案中，优选的，所述区域组内还设置有连接所述控制器的LED矩阵。

上述技术方案中，优选的，所述的保护层为透明软胶制成，所述保护层表面均匀设置有防滑波纹。

上述技术方案中，优选的，所述的发光层还包括弹性垫，所述的LED光带设置在所述的弹性垫上。

上述技术方案中，优选的，所述的发光层还包括弹性垫，所述的LED矩阵设置在所述的弹性垫上。

上述技术方案中，优选的，所述的发光层、发电层和所述的保护层边缘设置有防水装置。

本发明是一种新型地垫，相比以往只起到清洁作用的地垫，本发明地垫还具有发光指示功能，能在夜晚或者昏暗的环境下为踩在地垫上的行人指引方向，辨别前路；本发明地垫可以做的非常大，比如处于整个走廊，或者整个大堂，或者也可以由多种中等大小的地垫拼接起来，这样可以获得更好的指示效果。更进一步的，本发明地垫所需求的电力也由地垫本身提供，只要有人踩在地垫上，就能启动地垫内部的发电装置，让重力势能转变为电能。为了达到这种效果本地垫主要分为保护层、发光层和发电层三层，其中发电层中包括若干个大小均匀一致的水囊，这些水囊均匀的分布在地垫里，相邻所述的水囊之间通过硬质环形管连接，所述的硬质环形管内设置有单向阀，所有所述水囊形成一个闭合单向循环回路，只要有人踩在地垫上就会压迫相对应的水囊，水流就会在环形通气管内单向流动，在流动的过程驱动叶轮旋转从而带动翻转轮驱动线圈旋转产生电流。由于水流在踩压后始终是封闭流动的，水囊之间的水量总会保持动态平衡，让每个水囊内数量差距不大。在发电层内还设置有充放电池，可以存储白天或者光线充足时踩压产生的电流，在夜晚或者昏暗环境下为LED光带或者LED矩阵提供电力。简单的说本发明把整个地垫分成一个个小区域，每个区域都有一个水囊和相应的发电装置以及LED光带或者LED矩阵，这样人多的时候本地垫的发电效率会增高，显示的内容也会增多。本地垫保护层上设置有压力传感器，当行人踩到相应的位置时，处于此位置区域组内的LED光带或者LED矩阵发光，并在控制器的控制下让临近的区域组的LED光带也发光形成一段路线指示光带，还可以在LED矩阵上显示位置信息。本地垫不仅可以显示路线或者位置信息，还可以在人踩在地垫上时让地垫周围一圈的LED光带发光显示地垫的范围，防止在夜晚或者昏暗环境下行人前行时碰到障碍物。由于本发明的电力自给自足，不消耗其他能源，还设置有防水装置，使得本地垫还可以放置在户外，适用于各种环境下。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以在夜晚或者昏暗环境下感应到人体踩压时自动点亮指示灯，帮助人们辨别方向，起到指引道路的功能。同时本发明依靠人体踩压产生的电力为指示灯供电，无需外部电源，使得本发明可以在任何情况下使用，在紧急情况下还能起到逃生指示的作用。

附图说明

图1是本发明俯视示意图。

图2是本发明发电层俯视示意图。

图3是本发明结构视示意图。

图4是本发明图3-A处局部放大示意图。

图5是本发明发电工作结构示意图。

图6是本发明水囊俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1至图6所示，通过水囊发电的智能地垫，包括保护层1、发光层2和发电层3，固定层4。所述的保护层1为透明软胶制成，或者可以是其他透明的且具有弹性的材料制成，如透明塑料，透明硅胶等。所述保护层1表面均匀设置有防滑波纹11，所述的保护层1还设置有亮度感应器13和压力传感器12，亮度感应器12并不设置在保护层1表面，而是嵌在保护层1里，或者保护层1底部。所述的发光层2包括弹性垫23，在弹性垫23上设置有多个LED光带21和LED矩阵22。所述的固定层4包括刚性垫板42，所述的刚性垫板42上均匀设置有若干个穿多所述发电层3连接所述发光层2的弹性支撑柱41，所述的弹性支撑柱41为海绵支撑柱。在固定层4和发光层2之间的发电层3包括控制器34、充放电池33和若干个大小均匀一致的水囊31以及电磁感应组32。控制器34包括整流电路和稳压电路，电磁感应组32先连接桥式整流器再连接充放电池33。发光层2、发电层3和的保护层4边缘设置有防水装置5，防水装置5还以是防水贴条或者是其他防水元件。

在固定层4上均匀设置有水囊支座311，水囊支座311均匀规律的分布在固定层4上，水囊31固定在水囊支座311上。所述电磁感应组32数量与位置和所述水囊21一一对应，所述的水囊31包括硬质壳体31A和弹性壳体31B，所述的硬质壳体31A上设置有硬质的环形通气管312，所述的环形通气管312与所述的水囊31之间具有两个连通孔，一个所述的连通孔上设置有单向阀316，所述的单向阀让水从环形通气管向水囊方向流通，在正常状态下所述水囊31内的液面比所述硬质环形管31A与所述水囊31连接处液面低，所述的硬质环形管31A内设置有叶轮313，所述硬质环形管外设置有与所述叶轮313连接的驱动轮315，叶轮313和驱动轮315之间具有密封装置314。所述的电磁感应组32包括两个相对的磁铁321以及可以在两个磁铁321之间转动的线圈322，线圈322上设置有固定杆324以及转动套326，线圈322上还设置有与驱动轮315相配合的翻转轮323，驱动轮315拨动翻转轮323让线圈322产生电流，线圈322产生电流后通过电刷325连接整流电路和稳压电路把稳定的电流充入充放电池33。为了与水囊31的位置相对，可以把发光层分为若干个大小以及排列均匀的的区域组，每个区域组对应一个水囊31与电磁感应组32，每个区域组都具有LED光带21，每个个区域组都具有呈十字型的LED光带21，在边缘的区域组还具有指示边缘范围的LED光带21，在特殊的区域组，比如临近出口或者走廊，房间门的区域组上还设置有LED矩阵22。

本发明所述的地垫是一种可以踩踏发电并且发光的新型地垫，相比以往地垫只具有清洁的功能，本地垫还可以还具有发光指示功能，能在夜晚或者昏暗的环境下为踩在地垫上的行人指引方向，辨别前路。本地垫的铺设范围还以非常大，为了达到更好的使用效果，可以把本地垫分成若干个大小相同的区域组，每个区域组都包括水囊31、电磁感应组32、压力传感器12以及相应的LED光带21和LED矩阵22。当行人踩到水囊31上时，人的重力就压迫水囊31的弹性壳体31B发生形变，使得水囊31内的水体压力增大，让水流入到硬质环形管312内，由于硬质环形管312只能单向流动，使得叶轮316转动，从而让驱动轮316配合翻转轮323让线圈322转动产生电流，此刻产生的电流通过整流电路和稳压电路以稳定的电压充入到充放电池33内。当行人离开后水囊31回复正常，硬质环形管312内的水流流出，如果行人一直在走动则可以让线圈322一直转动产生电流，只要人越多，产生的电流越多。但是如果有人一直站在地垫上，则会让硬质环形管312内水不流动，无法驱动叶轮316使此区域无法产生电流。

本地垫可以在一般在白天进行电能的产生与存储，在晚上进行放电发光。其主要根据亮度感应器13感应外界明暗，如果外界暗度到达一定程度，则启动压力传感器12，一旦某区域组的压力传感器12感应到信号，则此区域组的LED光带21和临近的区域组的LED光带21根据预先在控制器34里设置的发光路线进行发光，指引行人根据不同的光带路径选择需要去的场所，此刻LED矩阵22可以显示在此方向通往哪里。行人每次经过不同的区域组，控制器34就刷新一次，根据行人所在区域重新显现新的路径，如果行人长时间停留在地垫上，则控制器34让处于地垫边缘的LED光带21亮起显示出地垫的大小范围。在夜晚行人踩踏时也会产生电流进行充电。由于本发明内部的水囊具有弹性，在踩踏时具有明显的下陷感，为此在刚性垫板42设置有多个弹性支撑柱41，弹性支撑柱41可以完全填充在发电层3的空隙间，这样不仅能减缓行人踩踏的下陷感的还能起到对水囊31和发电层3内其他元器件的保护作用。在发光层2、发电层3和的固定层4边缘设置有防水装置5，这样使得本地垫可以在户外使用。

Claims (9)

1.通过水囊发电的智能地垫，其特征为包括保护层（1）、发光层（2）和发电层（3），所述的发电层（3）包括若干个大小均匀一致的气囊（31）以及控制器（34）、电磁感应组（32）和充放电池（33），所述的水囊（31）包括硬质壳体（31A）和弹性壳体（31B），所述的硬质壳体（31A）上设置有硬质的环形通气管（312），所述的环形通气管（312）与所述的水囊（31）之间具有两个连通孔，一个所述的连通孔上设置有单向阀（316），所述的单向阀（316）让水从环形通气管（312）向水囊（31）方向流通，在正常状态下所述水囊（31）内的液面比所述硬质环形管（312）与所述水囊（31）连接处低，所述的环形通气管（312）内设置有叶轮（313），所述的环形通气管（312）外设置有与所述叶轮（313）连接的驱动轮（315），所述电磁感应组（32）的数量与所述硬质环形管（312）一致，所述的电磁感应组（32）包括两个相对的磁铁（321）以及可以在两个磁铁（321）之间转动且连接所述充放电池（33）的线圈（322），所述线圈（322）的一端设置有与所述驱动轮（315）相配合的翻转轮（323），所述的发光层（2）包括若干个大小均匀一致且数量与位置与所述气囊（31）对应的区域组，所述的区域组内设置有与所述控制器（34）连接的LED光带（21），所述的保护层（1）包括若干个连接所述控制器（34）且数量与位置与所述区域组对应的压力传感器（12）。

2.根据权利要求1所述的通过水囊发电的智能地垫，其特征为，所述的保护层（1）还设置有与所述控制器（34）连接的亮度感应器（13）。

3.根据权利要求1所述的通过水囊发电的智能地垫，其特征为，还包括固定层（4），所述的固定层（4）在所述的发电层（3）下方，所述的固定层（4）包括刚性垫板（42），所述的刚性垫板（42）上均匀设置有若干个穿多所述发电层（3）连接所述发光层（2）的弹性支撑柱（41）。

4.根据权利要求3所述的通过水囊发电的智能地垫，其特征为，所述的弹性支撑柱（41）为海绵支撑柱。

5.根据权利要求1所述的通过水囊发电的智能地垫，其特征为，所述区域组内还设置有连接所述控制器（34）的LED矩阵（22）。

6.根据权利要求1所述的通过水囊发电的智能地垫，其特征为，所述的保护层（1）为透明软胶制成，所述保护层（1）表面均匀设置有防滑波纹（11）。

7.根据权利要求1所述的通过水囊发电的智能地垫，其特征为，所述的发光层（2）还包括弹性垫（23），所述的LED光带（21）设置在所述的弹性垫（23）上。

8.根据权利要求5所述的通过水囊发电的智能地垫，其特征为，所述的发光层（2）还包括弹性垫（23），所述的LED矩阵（22）设置在所述的弹性垫（23）上。

9.根据权利要求3所述的通过水囊发电的智能地垫，其特征为，所述的发光层（2）、发电层（3）和所述的固定层（4）边缘设置有防水装置（5）。