CN205545001U - 一种基于压电效应的发光斑马线 - Google Patents

Abstract

一种基于压电效应的发光斑马线包括发光装置、压力发电装置、驱动电路和光敏开关四个部分：所述发光装置设置在路面斑马线白色线条处，包括金属散热基板、LED灯板、透光灯罩和防水气密胶；所述压力发电装置包括压力发电板、整流电路、充电电路和超级电容；压力发电板为多块，分别安装于斑马线白色线条的下方，压力发电板连接整流电路，整流电路连接充电电路，充电电路连接超级电容，超级电容连接负载。本实用新型能够提醒车辆驾驶员在视线昏暗或者视角被遮挡的情况下尽早避让行人，降低了人车冲突的概率；同时，本实用新型可将行人与车辆运动过程的机械能转化成动能加以收集储备，实现节能减排，具有很好的实用前景和明显的社会作用。

Description

一种基于压电效应的发光斑马线

技术领域

本实用新型公共交通设施领域，具体涉及一种基于压电效应的发光斑马线。

背景技术

现有的斑马线，亦称人行道，多设在十字路口等处和部分路段处，基本上都是采用油漆刷 / 喷制成或是预制的粘贴带，它和路面齐平或略有凸起，以方便行人过马路的时候，能给司机起警示的作用，但是经过长时间的使用，斑马线会出现模糊不清、磨损严重，甚至难以辨认，尤其是在晚上和阴雨天的夜晚更是不能很好地起到提醒汽车司机注意的作用，很可能造成交通事故。在路口斑马线上等待的行人，有时会处于大型车转弯时的视角盲区内，也可能会造成车祸的发生。

为了提高斑马线安全系数，研究提出了各种解决方案。近年来为缓解城市交通管理压力、降低安全事故发生率，相关的交管部门在斑马线及附近尝试了多种硬件辅助措施。中国实用新型专利CN204875596U交通路口地面发光行人安全过街辅助系统，该实用新型通过在斑马线上安装发光灯体，当行人通过斑马线时，灯体按一定频率闪烁，通过这种方式在很大程度上减少了交通事故的发生，但发光灯体需要外供电源才能工作，增加了能源消耗，不利于节能减排。

中国实用新型专利CN204401502U一种太阳能智能斑马线装置，该发明设置在斑马线上的发光灯体通过太阳能供电，解决了外供电源的问题，但是在太阳光线不足的阴天和夜间或者天气条件恶劣的雨雪天，太阳能电池板能量转化率较低甚至无法蓄能，发电系统就会停止工作，导致发电不连续，并不能高效可靠稳定的供电，而且太阳能电池板成本较高，不适合推广使用。

鉴于上述不尽完善的解决方案和问题的存在，因此，人们迫切需要一种新的技术方案能够尽快产生。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于压电效应的发光斑马线。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种基于压电效应的发光斑马线，包括发光装置、压力发电装置、驱动电路和光敏开关四个部分：所述发光装置设置在路面斑马线白色线条处，包括金属散热基板、LED灯板、透光灯罩和防水气密胶；所述压力发电装置包括压力发电板、整流电路和超级电容；压力发电板为多块，分别安装于斑马线白色线条的下方，压力发电板连接整流电路，整流电路连接超级电容，超级电容连接负载。

所述压力发电板包括底板、盖板、复合压电片和密封层；底板上设置有横梁，复合压电片以滑动支座方式与横梁衔接，安装在底板上；复合压电片有弹簧钢片和压电片组成，压电片对称粘结在弹簧钢片上下两面，与弹簧钢片组合成拱形结构；盖板底部设有向下凸起压在压电片上；底板与盖板的四周通过密封层密封。

所述发光装置设置在路面斑马线白色线条处，在路面斑马线白色线条处间隔设置多个凹槽，所述金属散热基板安装在所述凹槽内，所述LED灯板设置在所述金属散热基板上方，所述透光灯罩设置在所述LED灯板上方，所述LED灯板与所述金属散热基板、所述透光灯罩的四周通过所述防水气密胶密封。

所述驱动电路与所述LED灯板连接，所述驱动电路分别与所述压力发装置和所述光敏开关连接。

所述光敏开关在光照信号高于预设的阀值时断开所述压力发电装置与所述驱动电路的连接。

作为上述方案的进一步改进，其特征在于，所述斑马线两侧路基分别设置了红色报闪灯。

作为上述方案的进一步改进，其特征在于，所述超级电容储备的电量可用于其他用电设备供电，包括城市路灯、景观灯、标识灯和广告牌等。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、镶嵌在斑马线白色线条处的发光装置与斑马线两侧路基的报闪灯自动触发，发出红光警示过往车辆减速慢行，注意行人，最大限度的减少事故发生几率。

2、由于采用压力发电装置供电，本发明无需额外电源，并且可将行人与车辆运动过程的机械能转化成动能加以收集储备，实现高效可靠的发电，不仅可稳定供电给斑马线发光装置和报闪灯，甚至能将储备的能量用于其他电设备供电，如城市路灯，景观灯，标识灯和广告牌等，实现节能减排，绿色环保。

3、结构新颖，将压电片与弹簧钢片组成拱形结构，把作用力分散传递，压力承受能力强，刚度较好，使压力发电装置能够承受来自路面较大的荷载作用，使用寿命长。

4、LED灯属于低能耗照明装置，采用LED灯为夜间或阴雨天人行横道提供照明警示，可以消耗更少的能量，减少耗电量。

附图说明

图1：为本实用新型一种基于压电效应的发光斑马线实施例整体结构示意图。

图2：为本实用新型一种基于压电效应的发光斑马线实施例电路原理图。

图3：为本实用新型一种基于压电效应的发光斑马线实施例压力发电装置结构示意图。

图4：为本实用新型一种基于压电效应的发光斑马线实施例复合压电片单元结构示意图。

图5：为本实用新型一种基于压电效应的发光斑马线实施例发光装置结构示意图。

图6：为本实用新型一种基于压电效应的发光斑马线实施例发光装置沿A-A 截面的剖视图。

图中标号说明：1.发光装置，2.压力发电装置，3.斑马线，4.路基，5.金属散热基板，6.LED灯板，7.透光灯罩，8.防水气密胶，9.电源线，10.压力发电板，11.底板，12.盖板，13.复合发电片单元，14.密封层，15.横梁，16.弹簧钢片，17.压电片，18.凸起，19.凹槽，20.报闪灯。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应该理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1至图6，一种基于压电效应的发光斑马线，包括发光装置1、压力发电装置2、驱动电路和光敏开关四个部分：所述发光装置1设置在路面斑马线3白色线条处，包括金属散热基板5、LED灯板6、透光灯罩7和防水气密胶8；所述压力发电装置2包括压力发电板10、整流电路超级电容；压力发电板10为多块，分别安装于斑马线3白色线条处的下方，压力发电板10连接整流电路，整流电路连接超级电容，超级电容连接负载。

所述压力发电板10包括底板11、盖板12、复合压电片13和密封层14；底板11上设置有横梁15，复合压电片13以滑动支座方式与横梁15衔接，安装在底板11上；复合压电片13有弹簧钢片16和压电片17组成，压电片17对称粘结在弹簧钢片16上下两面，与弹簧钢片16组合成拱形结构；盖板12底部设有向下凸起18压在压电片17上；底板11与盖板12的四周通过密封层14密封。

所述发光装置1设置在路面斑马线3白色线条处，在路面斑马线3白色线条处间隔设置多个凹槽19，所述金属散热基板5安装在所述凹槽18内，所述LED灯板6设置在所述金属散热基板5上方，所述透光灯罩7设置在所述LED灯板6上方，所述LED灯板6与所述金属散热基板5、所述透光灯罩7的四周通过所述防水气密胶8密封。

所述驱动电路与所述LED灯板6连接，所述驱动电路分别与所述压力发装置2和所述光敏开关连接。

所述光敏开关在光照信号高于预设的阀值时断开所述压力发电装置与所述驱动电路的连接。

作为上述方案的进一步改进，其特征在于，所述斑马线两侧路基4分别设置了红色报闪灯20。

作为上述方案的进一步改进，其特征在于，所述超级电容储备的电量可用于其他用电设备供电，包括城市路灯、景观灯、标识灯和广告牌等。

其工作过程为：白天，当有行人和车辆经过斑马线时，斑马线下方的压力发电板受到压力，压电片产生形变而产生电能，此时光敏开关的光照信号高于预设阀值，驱动电路与压力发电装置断开，因此LED灯板和报闪灯不发光，压力发电装置将能量储存到超级电容收集起来；夜晚或者光线不足的阴雨天， 当有行人踏上斑马线时，此时光敏开关的光照信号低于预设阀值，驱动电路与压力发电装置连通，LED灯板和两侧路基上的报闪灯自动被点亮，发出显眼的红光，保证了行人的安全，同时也提醒了车辆驾驶员在视线昏暗或者视角被遮挡的情况下尽早避让行人，减少事故隐患。该装置促使了司机通过刹车和减速礼让行人先行，降低了人车冲突的概率，引导了行人走斑马线的意识，具有很好的实用前景和明显的社会作用。

Claims (6)

1.一种基于压电效应的发光斑马线，其特征在于：一种基于压电效应的发光斑马线包括发光装置、压力发电装置、驱动电路和光敏开关四个部分：所述发光装置设置在路面斑马线白色线条处，包括金属散热基板、LED灯板、透光灯罩和防水气密胶；所述压力发电装置包括压力发电板、整流电路、充电电路和超级电容；压力发电板为多块，分别安装于斑马线白色线条的下方，压力发电板连接整流电路，整流电路连接充电电路，充电电路连接超级电容，超级电容连接负载。

2.根据权利要求1所述的发光斑马线，其特征在于：所述压力发电板包括底板、盖板、复合压电片和密封层；底板上设置有横梁，复合压电片以滑动支座方式与横梁衔接，安装在底板上；复合压电片有弹簧钢片和压电片组成，压电片对称粘结在弹簧钢片上下两面，与弹簧钢片组合成拱形结构；盖板底部设有向下凸起压在压电片上；底板与盖板的四周通过密封层密封。

3.根据权利要求1所述的发光斑马线，其特征在于：所述发光装置设置在路面斑马线白色线条处，在路面斑马线白色线条处间隔设置多个凹槽，所述金属散热基板安装在所述凹槽内，所述LED灯板设置在所述金属散热基板上方，所述透光灯罩设置在所述LED灯板上方，所述LED灯板与所述金属散热基板、所述透光灯罩的四周通过所述防水气密胶密封。

4.根据权利要求1所述的发光斑马线，其特征在于：所述驱动电路与所述LED灯板连接，所述驱动电路分别与所述压力发装置和所述光敏开关连接。

5.根据权利要求1所述的发光斑马线，其特征在于：所述光敏开关在光照信号高于预设的阀值时断开所述压力发电装置与所述驱动电路的连接。

6.根据权利要求1所述的发光斑马线，其特征在于：所述斑马线两侧路基分别设置了红色报闪灯。