CN207298755U - 一种太阳能发光反光道钉灯 - Google Patents

Abstract

太阳能发光反光道钉灯,LED光源（2）、蓄电元件（4）、光伏器件（5）分别通过线路与控制电路（3）相连；壳体（1）通过封装材料（6）将LED光源（2）、控制电路（3）、蓄电元件（4）、光伏器件（5）、逆反射材料层（11）封装为一体,部分或全部LED光源（2）的上方设有逆反射材料层（11）,通过在LED光源的上方设置透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层，兼具发光反光功能，通过合理的结构设计，使道钉灯的发光面积和反光面积都能够最大化并能同时保证LED光源的发光性能和逆反射材料的反光性能；可以按需设计更适合机动车或非机动车驾驶员、或行人的太阳能发光反光道钉及其他发光诱导道路轮廓标。

Description

一种太阳能发光反光道钉灯

技术领域

本实用涉及交通安防器材领域，具体涉及一种太阳能发光反光道钉灯。

背景技术

随着社会进步和交通事业的发展，特别是人们汽车保有量的不断增多，车权、人权、路权纷争成为中国当前最突出的交通症结,从而对交通安防标志提出了新的、更高的要求。

道钉又叫突起路标，作为一种交通安防标志中应用最广泛的轮廓标，主要安装在道路的标线中间或双黄线中间的，具有发光或反光功能，对机动车驾驶员起引导或示警作用。

现有道钉主要包括反光道钉和发光道钉两种，其中的发光道钉由于部分具有灯的功能，因此也叫做发光道钉灯。

其中，常规传统道钉多为纯反光道钉，这种道钉依靠逆反射材料反射来往车辆车灯光提供被动发光，不能摆脱对汽车灯光的依赖，而且只能对机动车辆起到诱导作用，因此在性能上有很大的局限性。

发光道钉多为太阳能发光道钉。这种太阳能发光道钉能够主动发光；并能利用光伏器件白天蓄能；当夜晚降临，环境光照低到一定程度时自动发光；当白天来临，环境光照达到一定程度时自动停止发光。

有人将反光道钉和太阳能发光道钉结合，提出了一种太阳能发光反光道钉，从而兼具发光好反光的功能。

但这种太阳能发光反光道钉普遍存在以下缺点：

由于太阳能发光反光道钉的发光元器件和反光元器都设在同一个反光或反光的功能面，因此，在设计太阳能发光反光道钉时，为了增大发光面积，势必就要减小反光面积，反之亦然，即必须牺牲发光性能来突出反光功能，或牺牲反光性能来突出发光功能。

牺牲发光性能来突出反光功能，则在实际使用过程中，由于太阳能道钉灯上的发光面积过小，为了达到所需的发光效果，必须增大发光功耗，从而缩短了单次蓄电后的发光时长。

牺牲反光性能来突出发光功能，则在实际使用过程中，道钉灯特别在阴雨天气容易因充电不足而无法正常发光，或者因发光元器件发生损坏而无法发光，此时需要完全依靠逆反射材料来提供诱导功能。但由于太阳能道钉灯上逆反射材料的面积过小，使得反光效果也不理想。

而按常规方法在逆反射材料的下方直接设置LED光源，要么破坏逆反射光学结构而导致反光效果下降或缺失，要么LED光源透不出光线，几乎起不到主动发光效果；而且在实际使用容易因车轮碾压而损坏。因此，该方法不可行。

特别的，2017年发生了秦岭一号隧道重大交通事故。事故的主要原因之一在于所在道路诱导系统的性能缺陷。而道钉作为道路诱导系统的重要组成部分，如何对现有道钉进行创新一下子成为了舆论关注的话题。

回溯历史，我们发现：沿用了几十年的现有道钉产品，虽然种类繁多，并且这些年来也有许多关于太阳能道钉的专利申请和产品的改进，但其发展仅在非核心性能上，如外观、形状、防水性能、耐压性能、方便安装等方面有修修补补的改进，而在关乎反光和主动发光功能等的安全核心性能上近二十余年几乎没有创新。而随着现在交通发展的日新月异，人们的出行方式和交通理念也发生了许多改变，例如：交通工具越来越多样化，各种不同等级、不同交通状况、不同侧重理念的道路不断增多，特别是城市景观道路、非机动车道、公园绿道、高速自行车道等的道路不断出现，从而对各种交通诱导安全设施提出了新的需求。而原有的太阳能发光道钉，仅从对机动车驾驶员的发光反光效果的角度出发，很少甚至不考虑对其他交通工具驾驶员和行人的交通安全，已经越来越不能满足道路发展的先进理念和更高的安全需求，是到了变革创新的时候了。

综上所述，太阳能道钉既要满足交通设计规范（如保证反光性能、最低亮度、单次光伏蓄电持续工作时间、尺寸大小等限制），又要考虑行业制造技术水平所限（如太阳能光伏板的发电效率所限、电池容量所限和电路功耗所限等），也要综合考虑实用性和经济性，在有限的道钉壳体空间内，安装诸多元器件，如何在上述条件制约下，兼具发光反光功能，通过合理的结构设计，使道钉灯的发光面积和反光面积都能够最大化并保证逆反射材料的反光性能，及使道钉灯发光更均匀、柔和，对人眼的舒适度更高，从而适合大范围使用，成了业内亟待解决的问题。

实用新型内容

由于道钉有诸多前置设计条件的制约，因而设计难度相对普通发光产品有了几何级别的提高，有些看似可行的技术方案在其他发光产品上非常有效，但用在太阳能道钉上却由于许多因素的制约而无法实现。为了解决上述问题，我们综合考虑产品自身和道路上人的生理和心理因素对交通安全的影响，通过多年的探索和大量的模拟实验、现场试验，创新出了新的发光反光结构，提出了一种兼具发光反光功能，通过合理的结构设计，使道钉灯的发光面积和反光面积都能够最大化并保证逆反射材料的反光性能，及使道钉灯发光更均匀、柔和，对人眼的舒适度更高，从而适合大范围使用的太阳能发光反光道钉。因此，本实用新型主要用作道路诱导，也可以发挥辅助照明功能功能，特别适用于现有新型道路如绿道、自行车道、景观道路，甚至居民小区道路等，适用面更广、安全性更高，大大扩展了太阳能道钉灯的使用领域和范围，必将给太阳能道钉带来全新的发展前景。

本实用新型a、通过在LED光源的上方设置透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层，既保证了逆反射材料的可用面积，并通过合理设置内部结构，又保证了反光性能，对比现有纯反光道钉，在不降低反光性能的前提下，又具有主动发光功能；对比现有太阳能发光反光道钉灯，由于设置了更大面积的逆反射材料并通过合理设置内部结构，从而具有更好的反光性能，特别在充电不足或器件损坏时可以通过逆反射材料提供足够的反光诱导功能，提高了道钉灯的保障度；b、由于光线在经过透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层是发生了反射、折射和透射，因此，透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层可以充当光扩散元器件的功能，从而使道钉灯发光更均匀柔和，对人眼的舒适度更高，从而适合大范围使用；c、本实用产品由于可以设置更大面积的发光面，从而可以适当降低单个LED光源的发光亮度（本文中的发光亮度以最终出射面的发光亮度为衡量标准）并使道钉灯在发光视距和发光亮度没有明显降低；d、本实用产品可以适当降低单个LED光源的功率输出，从而使道钉灯的发光功耗满足发光时长的要求，从而达到实用性和经济性的平衡。

本实用新型的技术方案是：一种太阳能发光反光道钉灯，包括壳体（1）、LED光源（2）、控制电路（3）、蓄电元件（4）、光伏器件（5）、封装材料（6）、逆反射材料层（11）；所述的壳体（1）为带有腔体或孔洞或凹槽或支承构件，并在顶部设有透光窗口、或、在顶部和侧部分别设有透光窗口的透光体或部分透光体；光伏器件（5）设在壳体（1）顶部透光窗口下方，LED光源（2）设在壳体（1）透光窗口下方的腔体或孔洞或凹槽内或支承构件上，LED光源（2）、蓄电元件（4）、光伏器件（5）分别通过线路与控制电路（3）相连；壳体（1）通过封装材料（6）将LED光源（2）、控制电路（3）、蓄电元件（4）、光伏器件（5）、逆反射材料层（11）封装为一体；所述的LED光源（2）为点光源或点阵光源或面光源或上述两者及两者以上的组合光源；部分或全部LED光源（2）的上方设有逆反射材料层（11），所述的逆反射材料层（11）为透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层，所述的控制电路（3）具有充放电控制功能，且具有控制LED光源（2）以一定周期频闪发光或连续发光的功能的控制电路。

进一步，逆反射材料（11）的下方设有封装层（9），并且逆反射材料（11）与封装层（9）结合为一体，在逆反射材料层（11）与封装层（9）之间形成带有空气层的腔体，以保证逆反射功能条件；LED光源（2）设在所述的封装层（9）的上方或下方。封装层（9）主要起防水、保护、制成、与逆反射材料层（11）之间形成空气层的作用。

进一步，封装层（9）为带有透光通道的封装层，或为具有防水功能的封装层。

进一步，封装层（9）上还设有反射层（7）。优选铝箔。不仅能把逆反射材料层（11）漏射的光线重新反射出出逆反射材料层（11），以进一步提高反光效果；而且能把LED光源（2）发光的杂散光线反射出逆反射材料层（11），以进一步提高发光效果。

进一步，逆反射材料层（11）与封装层（9）之间设有加强筋，或者所述的逆反射材料层（11）的下方设有加强筋并围成分区，全部或部分加强筋围成的分区内设有LED光源（2）。加强筋主要起结构加强和分区防水的作用。

进一步，逆反射材料层（11）的下方设有结构分区，所述的结构分区内分别设有不同发光主波长的LED光源。这里的结构分区可以是加强筋所围成的分区，也可以是逆反射材料层（11）或封装层（9）上其他凹凸结构所形成的分区。

进一步，LED光源（2）为带有刚性或柔性线路板的、排列成阵列的SMD封装的LED面阵光源或COB面光源，所述的线路板上设有反射层（7）；或者所述的LED光源（2）为侧边带有发光LED的导光板面光源，所述的导光板下方设有反射层（7）。反射层（7）优选白色反射层或镀铝反光层，增加发光反光的亮度。进一步，光源（2）的上方设有光扩散元器件（8），优选扩散板层。

进一步，封装层（9）为具有光扩散功能的透光板，LED光源（2）设在封装层（9）的下方。此时，封装层（9）充当扩散元器件（8）的作用。

进一步，LED光源（2）与封装层（9）通过封装胶连结。

进一步，LED光源（2）与光扩散元器件（8）通过封装胶连结。

进一步，逆反射材料层（11）为部分设有点状或点阵状或圆形或方形或蜂窝形的不带逆反射结构的透光通道的逆反射材料层，便于内部光的透射。

进一步，道钉灯上、或道钉灯的透光窗口上或透光窗口的下方分别设有不同回复反射方向的逆反射材料（11）；或者所述的道钉灯上、或道钉灯的透光窗口上或透光窗口的下方分别设有不同逆反射结构的逆反射材料（11），如玻璃珠型逆反射材料、微棱镜型逆反射材料；或者所述的道钉灯上、或道钉灯的透光窗口上或透光窗口的下方分别设有不同材质的逆反射材料（11），如反光晶格板、猫眼玻璃珠。

进一步，控制电路（3）为带有传感器或无线通信模块的控制电路；或为具有时控发光功能的控制电路；或为具有控制并驱动LED光源（2）按时序动态发光的功能的控制电路；或为具有控制并驱动多个道钉之间同步发光或延时同步发光的功能的控制电路；或为具有按内部预设程序或接收外部指令、发光或转换发光模式的功能的控制电路。

壳体（1）：

壳体（1）是透光体或部分透光体，可以是单件，也可以是组合件，可以一次成型，也可以分次成型；由金属或陶瓷或塑料或玻璃或复合材料等材质制成，或不同材质组合构成；主要起透光、支撑、容纳、固定、安装、保护等作用。

壳体（1）的外形一般为类台形体、类长方体、类圆柱体、类半球体或上述形状的组合，可以根据实际需要设计，并大致分为凸起式、嵌入式（埋入式）、或、凸起和嵌入的复合形态。

壳体（1）上设有腔体或孔洞或凹槽，用来设置元器件或起透光作用。壳体（1）内可以设有支承构件，起支撑、填充、加强、分区、固定的作用，特别可以在支承构件上设置LED光源（2）等元器件，具体可以是内部支架、结构加强筋、分区隔断等，形状可以按需设计；可以直接和壳体（1）一次性连体成型，也可以分次成型并安装组合。壳体（1）的顶部、或顶部和侧部设有透光窗口的透光体或部分透光体，透光窗口除了具有透光作用，还起保护、防水等作用，可以是透明玻璃或透明塑料等制成，有时可以用透光晶格型逆反射材料或透光微棱镜型逆反射材料充当；透光窗口上还可以设有安装孔等安装结构，并通过螺丝等封装材料（6）固定封装，从而方便对道钉灯进行维护。壳体（1）透光窗口下方的腔体或孔洞或凹槽内设有光伏器件（5）或LED光源（2）；壳体（1）的底部可以设置安装固定用的安装构件；壳体（1）的侧面方向可以设有逆反射材料如基于微棱镜的反光结构，自然成为壳体的一部分。

壳体（1）通过封装材料（6）与各元器件封装成一体。

有时，壳体（1）上也可以带有具有光扩散功能或逆反射功能的结构，作为壳体（1）的一部分，充当光扩散元器件（8）或逆反射材料（11）的作用。

LED光源（2）：

LED光源（2）可以是点光源、点阵光源、面光源或上述两者或两者以上的组合等，具体包括各种LED或LED组合或，LED和、光学功能层或透光层等一起构成的组合光源，统称为LED光源，是一种广义概念的LED光源。本文所述的LED光源就是这种广义概念上的LED光源。因此，本文中所述的发光亮度最终以透出道钉灯外的发光亮度为准。

其中，LED光源（2）所包含的LED为无机LED、有机LED、激光LED等；可以是一个LED、或、多个或多组、相同波长或不同波长、相同封装方式或不同封装方式的LED组合；优选带有刚性或柔性电路板并以点状或点阵形式排布并焊接到电路板上的SMD封装的贴片式LED、或COB面光源等。

当道钉灯上设有长余辉发光材料（7）时，LED光源（2）按用途不同可以分为激发功能的LED 光源和普通发光功能的LED 光源。

其中，激发功能的LED 光源主要起激发长余辉发光材料的（7）作用，为优先考虑与长余辉发光材料（7）激发光谱相匹配的光源，其发光波长以对长余辉发光材料（7）的激发效率为主要衡量标准。一般设在道钉灯壳体（1）的位于长余辉发光材料（7）底面或下方的腔体或孔洞或凹槽内，优选SMD封装的、带线路板的、峰值波长450nm以下的蓝光或紫光或紫外光贴片式LED。

LED光源（2）可以按需构布成文字或符号或图案。

控制电路（3）：

控制电路（3）至少包含控制和驱动两部分，通过线路与LED光源（2）等元器件相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及控制并驱动LED光源（2）的各LED分别连续发光或以一定的周期频闪发光。

控制电路（3）一般带有电路模块、或、刚性或柔性的电路板；特别地可以带有单片机等微处理器。

控制电路（3）可以带有LED光源（2）发光模式转换的功能，即控制LED光源（2）在不同的发光功率或周期或占空比或时序或波动深度的发光模式之间的转换的功能。

控制电路（3）可以带有时控发光功能，能够按时段控制道钉灯发光模式的转换，如控制并驱动道钉灯的LED在晚上6点到晚上10点的时间段内以较大的功率发光，在晚上10点以后到第二天早上6点的时间段内以较小的功率发光，从而既保障了晚上人们出行相对集中的时间段内的交通安全，又兼顾到晚上人们出行相对稀少的时间段内的交通安全。

控制电路（3）可以带有时序发光功能，即对同一发光面上相同或不同发光颜色、相同或不同封装方式的LED光源（2）按空间分组，并通过控制电路（3）根据内部程序或外部命令对各组LED按时序依次供电，从而使道钉灯整体发光具有动感发光的功能。

控制电路（3）可以带有传感器，通过传感器感应外界信息并自动控制道钉灯发光模式的转换，如通过雷达传感器自动感应物体的运动，当有车辆靠近时，增大目视频闪发光LED的输出功率，从而提高诱导或示警效果，当没有车辆靠近时，减小低目视频闪发光LED的输出功率。从而节省能耗，延长发光时长。

控制电路（3）还可以带有无线收发功能的通讯模组，通过通讯模组接收外接控制命令控制道钉灯发光模式的转换，如在雨雾天气发布无线控制命令，增大目视频闪发光LED的输出功率，保证道钉灯在雨雾天气下的发光效果，或通过通讯模组控制并驱动多个道钉灯的同步发光或延时同步发光。

蓄电元件（4）：

蓄电元件（4）可以是蓄电池，如镍氢电池、锂电池等，也可以是电容等，优选磷酸铁锂蓄电池。

光伏器件（5）：

光伏器件（5）通过线路与控制电路（3）相连，可以是刚性或柔性的单晶硅光伏器件、多晶硅光伏器件或非晶硅光伏器件等，具体可以是太阳能电池板或太阳能薄膜等。光伏器件除了能利用光能充电，一般兼具照度传感器的功能，控制电路（3）能根据光伏器件采集到的环境照度参数自动控制并驱动LED光源（2）开始工作或停止工作，从而实现昼夜自动亮灭的功能。

光伏器件（5）可以移出壳体（1）外，并利用太阳能对多个太阳能道钉灯集中供电。

封装材料（6）：

封装材料（6）用来封装道钉，为塑料件，或，橡胶件，或，各种树脂、或、各种树脂与填充物的混合物等，具体可以是封装胶、紧固件、密封件（如密封圈）等。优选封装胶或紧固件（螺丝螺孔等）。

其中,封装胶一般为聚氨酯类、环氧类、硅胶类等。在封装时，封装胶一般呈液态或熔融态或胶状物，可以经过加热、反应等固化成型。封装胶有透明或非透明的；其中透明封装胶具有透光功能，一般填充在各元器件之间，还具有固定、填充、防水等作用；非透明封装胶一般封装在透明封装材料的外层，主要起到反衬、密封、防水、与固定件或地面固定材料结合的作用，可以加入填充物或颜料，还起到反光作用。按实际需要可以全部用透明封装胶封装，也可以全部用非透明封装胶封装，也可以两者结合使用。

反射层（7）：

反射层（7）可以是具有光学反射功能的反射膜、反射片、反射板、反射漆等，优选白色反射层或镀铝反射层。

反射层（7）一般为位于LED光源（2）的底部或四周，起到反射增亮的作用。特别地，反射层（7）可以是LED光源（2）所带电路板上具有反光能力的贴膜、油漆层、墨层或电镀层等,最简单的反射层（7）为LED电路板上的白色涂层。

光扩散元器件（8）:

光扩散元器件（8）具有通过反射、折射、散射、衍射等达到光扩散的功能，为广义上的光扩散元器件，既包括常规意义上的光扩散元器件，也包括具有光扩散功能的结构。常规意义上的光扩散元器件包括光扩散板、光扩散膜、透镜片、棱镜片、反光碗、透镜阵列、棱镜阵列、反光碗阵列等，优选光扩散片；具有光扩散功能的结构为具有光扩散功能的光学结构，例如凹凸结构或纹路结构或磨砂结构等。光扩散元器件（8）可以把点光源、点阵光源通过散射、折射等光学手段扩散成面光源，从而发光面积更大，以较小亮度发光时的视距更远，发光更均匀，光线更柔和，进一步提高对人眼的舒适度。

特别地，透光晶格型逆反射材料或透光微棱镜型逆反射材料也可以充当光扩散元器件（8）的作用。

有时，壳体（1）上也可以带有具有光扩散功能的结构，作为壳体（1）的一部分，充当光扩散元器件（8）的作用。

封装层（9）:

封装层（9）具有支承、保护、防水等功能，为树脂或塑料等材质制成的层状结构，可以透光或部分透光或不透光，形状按需设计。上面可以设有便于封装或安装固定的结构，例如：凹凸结构、楔形结构或卡槽等。封装层(9)与、逆反射材料（11）或LED光源（2）可以通过封装胶等连结。

封装层（9）与逆反射材料（11）之间形成空气层，以满足逆反射功能条件。

封装层（9）上可以设有透光通道，部分或全部LED光源（2）设在封装层（9）透光通道内或、透光通道的上方或下方。

逆反射材料（11）：

逆反射材料（11）提供逆反射功能，为镀膜型逆反射材料或玻璃珠型逆反射材料或者晶格型逆反射材料或微棱镜型逆反射材料等，具体可以是反光膜、反光晶格板、微棱镜型反光板、玻璃珠阵列片或者猫眼反光玻璃珠等；一般为片材或板材；形状可以是长方形、圆形、梯形等，按需设计。其中，透光晶格型逆反射材料或透光微棱镜型逆反射材料也可以充当透光窗口，并通过内部的反射、折射，从而可以充当光扩散元器件（8）的功能。

逆反射材料（11）一般设置在壳体（1）上或壳体（1）的腔体或孔洞或凹槽内，可以通过封装胶、热熔胶、结构胶、超声波热合等材料或工艺固定。

逆反射材料（11）可以选用不同逆反射结构的逆反射材料如反光膜、反光晶格板、微棱镜型反光板、或者猫眼玻璃珠等，或不同颜色的逆反射材料如白色、黄色或红色等的逆反射材料。

有时，壳体（1）上也可以带有具有逆反射功能的结构，作为壳体（1）的一部分，充当逆反射材料（11）的作用。

本实用的主要优点在于：

1、通过在LED光源的上方设置透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层，既保证了逆反射材料的可用面积，并通过合理设置内部结构，又保证了反光性能，对比现有纯反光道钉，在不降低反光性能的前提下，又具有主动发光功能；对比现有太阳能发光反光道钉灯，由于设置了更大面积的逆反射材料并通过合理设置内部结构，从而具有更好的反光性能，特别在充电不足或器件损坏时可以通过逆反射材料提供足够的反光诱导功能，提高了道钉灯的保障度。

2、由于光线在经过透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层是发生了反射、折射和透射，因此，透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层可以充当光扩散元器件的功能，从而使道钉灯发光更均匀柔和，对人眼的舒适度更高，从而适合大范围使用。

3、本实用新型产品由于可以设置更大面积的发光面，从而可以适当降低单个LED光源的发光亮度并使道钉灯在发光视距和发光亮度没有明显降低；而通过适当降低单个LED光源的功率输出，又使道钉灯的发光功耗满足发光时长的要求，从而达到实用性和经济性的平衡。

4、本实用新型产品其中的逆反射层和LED光源两者结合结构强度高，抗压和抗冲击性能好，耐车轮碾压，防水性能好。

5、本实用新型产品主要用作道路诱导，并可以发挥辅助照明功能；可以根据实际需要，在逆反射材料层上设有透光通道，从而有更好的发光效果；或者结合高亮度发光的点光源或点阵光源，提高道钉等的示警、提醒等性能；也可以按需对形状或外观稍作改变，即可用作其他道路轮廓标或诱导标等。例如：也可以稍作变形，使之可以安装或结合到路缘石上、侧石上、警示柱上、轮廓柱上、波形护栏上等，充当轮廓标或诱导标，或将光伏器件外移采用太阳能集中供电方式，便于维护或免同步，或采用市电等其他供电方式制成有源道钉，应用于公路隧道、桥涵洞等。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图（因为道钉外观形状种类繁多，为了说明方便，本文以最典型的台形道钉作为示意）；

图2为本实用新型的剖面结构示意图（即图1的AA剖面结构）；

图3为本实用新型的实施例一的类四棱台体的太阳能凸起式发光反光道钉灯的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型的实施例一的类四棱台体的太阳能凸起式发光反光道钉灯的反光发光元件组件的爆炸结构示意图；

图5为本实用新型的实施例二的类四棱台体的太阳能部分嵌入式发光反光道钉灯的爆炸结构示意图；

图6为本实用新型的实施例三的类四棱台体的太阳能部分嵌入式发光反光道钉灯的爆炸结构示意图；

图7为本实用新型的实施例四的类四棱台体的太阳能嵌入式发光反光道钉灯的爆炸结构示意图；

图8为本实用新型的实施例一的类四棱台体的太阳能凸起式发光反光道钉灯的爆炸结构示意图。

具体实施方式

结合附图描述本实用新型的实施例。

实施例一

一种类四棱台体的太阳能凸起式发光反光道钉灯，包括壳体（111）（112）、LED光源（120）、控制电路（130）、蓄电元件（140）、光伏器件（150）、封装层（190）、逆反射材料（1110）、封装材料，如图3、4所示。

壳体（111）（112）：

壳体由（111）（112）两部分组成。

其中，壳体（111）作为透光窗口，为透明PC树脂通过注塑工艺制成的长方形面盖，从壳体（112）的上方嵌入壳体（112）的顶部开口内，并通过封装胶固定封装。

壳体（112）由黄色ABS树脂通过注塑工艺制成。壳体（112）的上部为四棱台，下部为长方体，上下设有开口，内部设有空腔。壳体（112）上部四棱台的两个相对的类梯形侧面上分别设有两个开口向外的类梯形凹槽，这两个凹槽的中间分别设有一个穿线孔。

LED光源（120）：

LED光源（120）为SMD封装的贴片式白光LED，排列成面阵焊接在类梯形铝基电路板上。所述的类梯形铝基电路板上涂有白漆，充当反射层的作用。

控制电路（130）：

控制电路（130）为通过线路与LED光源（120）相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭、及控制并驱动LED光源（120）以2s的周期和10%的占空比间歇发光。

控制电路（130）通过封装材料封装在壳体（112）的腔体内。

蓄电元件（140）：

蓄电元件（140）为磷酸铁锂蓄电池，通过封装材料封装在壳体（112）的腔体内。

光伏器件（150）：

光伏器件（150）为长方形单晶硅太阳能电池板，从壳体（112）的上方固定到壳体（112）的顶部开口内，并通过壳体（111）和封装胶固定封装。

封装层（190）：

封装层（190）为透明PC板，通过透明封装胶和LED光源（120）的铝基板粘合在一起，起固定防水的作用。

逆反射材料（1110）：

逆反射材料（1110）为透明PMMA树脂通过注塑工艺制成的反光晶格板。逆反射材料（1110）下方设有加强筋，并围成三个分区，起结构加强和防水分区的作用。

封装材料：

封装材料为环氧封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型可以通过以下两种方法进行安装：

方法一：

先将通过透明封装胶粘合固定在壳体（112）所述两个相对侧面的凹槽内；再将逆反射材料（1110）从斜上方通过超声波热合到封装层（190）上，并在封装层（190）与逆反射材料（1110）之间形成空气层。

方法二：

先将LED光源（120）与封装层（190）通过透明封装胶结合成的整体通过超声波热合到逆反射材料（1110）材料的底面上，并在封装层（190）与逆反射材料（1110）之间形成空气层；再将三者形成的整体整个通过超声波热合到壳体（112）所述相对两个侧面的凹槽内。

本实施例的一种类四棱台体的太阳能凸起式发光反光道钉灯，具有双面发光反光功能，且通过在LED光源的上方设置透光晶格型逆反射材料层，既保证了逆反射材料的可用面积，并通过合理设置内部结构，又保证了反光性能，且具有逆反射层和LED光源两者结合结构强度高、抗压和抗冲击性能好、耐车轮碾压、防水性能好等优点，及通过透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层的光扩散，从而使道钉灯发光更均匀柔和，对人眼的舒适度更高，从而既适用于传统道路，又适用于现有城市新型道路、公园绿道、自行车道等新型道路甚至居民小区道路，应用范围非常广泛。

实施例二

一种类四棱台体的太阳能部分嵌入式发光反光道钉灯，包括壳体（210）、LED光源（221）（222）、控制电路（230）、蓄电元件（240）、光伏器件（250）、封装层（290）、逆反射材料（2110）、封装材料，如图5所示。

壳体（210）：

壳体（210）本身作为透光窗口，为透明玻璃制成的类四棱台体透明外壳。壳体（210）的底部设有开口，内部设有腔体，两个相对侧面的两边分别设有一个带有聚光结构的透光孔，其余两个侧面分别设有一个安装孔。

LED光源（221）（222）：

LED光源由（221）（222）两部分组成。

其中，LED光源（221）为SMD封装的贴片式白光LED，排成阵列焊接到长方形铝基线路板上。所述的长方形铝基线路板上设有镀铝反射层，起反射增亮的作用。

LED光源（222）为引脚封装的草帽式黄光LED，从壳体（210）的下方开口固定到壳体（210）所述两个相对侧面带有聚光结构的透光孔内，此时，LED光源（222）的发光主方向与安装路面平行方向平行。

控制电路（230）：

控制电路（230）分别通过线路与LED光源（221）（222）相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及控制LED光源（221）连续发光、同时控制LED光源（222）以1.5s的周期和8%的占空比间歇发光。

控制电路（230）通过封装材料封装在壳体（210）的腔体内光伏器件（250）的下方。

蓄电元件（240）：

蓄电元件（240）为镍氢蓄电池，通过封装材料封装在壳体（210）的腔体内光伏器件（250）的下方。

光伏器件（250）：

光伏器件（250）为长方形单晶硅太阳能电池板，通过封装胶封装在壳体（210）腔体顶面的下方。

封装层（290）：

封装层（290）为PMMA透明板。

逆反射材料（2110）：

逆反射材料（2110）为透明PMMA树脂通过注塑工艺制成的长方形反光晶格板。逆反射材料（2110）下方设有加强筋，起结构加强和防水分区的作用。

封装材料：

封装材料为PU封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型通过以下方法安装：

先将封装层（290）通过超声波热合到逆反射材料（2110）材料的底面上，并在封装层（290）与逆反射材料（2110）之间形成空气层，再将LED光源（221）的铝基板通过透明封装胶粘合固定到封装层（290）的底部，最后将三者形成的整体（逆反射材料（2110）面朝上）通过透明封装胶粘合固定到壳体（210）所述两个相对侧面内表面的中间位置。

本实施例的一种类四棱台体的太阳能部分嵌入式发光反光道钉灯，安装时部分埋入路面，部分高出路面；具有双面发光反光功能，且通过在LED光源的上方设置透光晶格型逆反射材料层，既保证了逆反射材料的可用面积，并通过合理设置内部结构，又保证了反光性能，且具有逆反射层和LED光源两者结合结构强度高、抗压和抗冲击性能好、耐车轮碾压、防水性能好等优点，还通过在道钉灯侧部两边采用高亮频闪发光的草帽黄光LED提供示警、提醒作用，及通过透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层的光扩散，从而使道钉灯侧部中间的贴片式白光LED的发光更均匀柔和，对人眼的舒适度更高，从而既适用于传统道路，又适用于现有城市新型道路、公园绿道、自行车道等新型道路甚至居民小区道路，应用范围非常广泛。

实施例三

一种类四棱台体的太阳能部分嵌入式发光反光道钉灯，包括壳体（310）、LED光源（320）、控制电路（330）、蓄电元件（340）、光伏器件（350）、封装层（390）、逆反射材料（3111）（3112）、封装材料，如图6所示。

壳体（310）：

壳体（310）本身作为透光窗口，为透明玻璃制成的类四棱台体透明外壳。壳体（310）的底部设有开口，内部设有腔体，两个相对侧面的两边分别设有一个圆形通孔，其余两个侧面分别设有一个安装孔。

LED光源（320）：

LED光源（320）为SMD封装的贴片式绿光LED，排成阵列焊接到长方形铝基线路板上。所述的长方形铝基线路板上设有镀铝反射层，起反射增亮的作用。

控制电路（330）：

控制电路（330）分别通过线路与LED光源（320）相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及控制LED光源（320）以1s的周期和10%的占空比间歇发光。

控制电路（330）通过封装材料封装在壳体（310）的腔体内光伏器件（350）的下方。

蓄电元件（340）：

蓄电元件（340）为磷酸铁锂蓄电池，通过封装材料封装在壳体（310）的腔体内光伏器件（350）的下方。

光伏器件（350）：

光伏器件（350）为长方形单晶硅太阳能电池板，通过封装胶封装在壳体（310）腔体顶面的下方。

封装层（390）：

封装层（390）为PC透明板。

逆反射材料：

逆反射材料包括（3111）（3112）。

其中，逆反射材料（3111）为透明PMMA树脂通过注塑工艺制成的长方形反光晶格板。逆反射材料（3111）下方设有加强筋，起结构加强和防水分区的作用。

逆反射材料（3112）为猫眼反光珠，从壳体（310）的底部开口固定到壳体（310）所述两个相对侧面的圆形通孔内，此时，逆反射材料（3112）的回复反射方向与安装路面平行方向平行。

封装材料：

封装材料为环氧封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型通过以下方法安装：

先将封装层（390）通过超声波热合到逆反射材料（3111）材料的底面上，并在封装层（390）与逆反射材料（3111）之间形成空气层，再将LED光源（320）的铝基板通过透明封装胶粘合固定到封装层（390）的底部，最后将三者形成的整体（逆反射材料（3111）面朝上）通过透明封装胶粘合固定到壳体（310）所述两个相对侧面内表面的中间位置。

本实施例的一种类四棱台体的太阳能部分嵌入式发光反光道钉灯，安装时部分埋入路面，部分高出路面；具有双面发光反光功能，且通过在LED光源的上方设置透光晶格型逆反射材料层，既保证了逆反射材料的可用面积，并通过合理设置内部结构，又保证了反光性能，且具有逆反射层和LED光源两者结合结构强度高、抗压和抗冲击性能好、耐车轮碾压、防水性能好等优点，还通过采用不同回复反射方向的逆反射材料，使道钉灯对远程和近程的机动车驾驶员都有不错的反光诱导效果，及通过透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层的光扩散，从而使道钉灯发光更均匀柔和，对人眼的舒适度更高，从而既适用于传统道路，又适用于现有城市新型道路、公园绿道、自行车道等新型道路甚至居民小区道路，应用范围非常广泛。

实施例四

一种类圆柱体的新型太阳能嵌入式发光道钉灯，包括壳体（411）（412）（413）、LED光源（420）、控制电路（430）、蓄电元件（440）、光伏器件（450）、封装材料（461）（462）、封装层（490）、逆反射材料（4110），如图7所示。

壳体（411）（412）（413）：

壳体由（411）（412）（413）三部分组成。

其中，壳体（411）作为透光窗口，为透明PC通过注塑工艺制成的略微向上凸起呈弧面的、周围分设有四个固定孔的圆形透明面盖。

壳体（412）作为内部支承体，为白色ABS树脂通过注塑工艺成型的、由中间的长方体和相对两侧的梯形体组成的基座。壳体（412）长方体的顶部设有长方形凹槽，底部设有开口，内部设有腔体；壳体（412）梯形体的斜面相对设置，并在斜面上分别设有一个与安装路面平行方向呈60度夹角的长方形凹槽。

壳体（413）为不锈钢制成的带有向上开口腔体的类圆柱体底壳。

壳体（412）通过封装材料（462）固定到壳体（413）的腔体内，壳体（411）从壳体（413）的上方通过封装材料（461）与壳体（413）结合为一体。

LED光源（420）：

LED光源（420）为SMD封装的贴片式白光LED，排列并焊接到长方形铝基线路板上。所述的长方形铝基板上涂有白漆，充当反射层的作用。

控制电路（430）：

控制电路（430）为带有单片机和无线通信模块的控制电路，通过线路与LED光源（420）相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及控制并驱动LED光源（420）以2s的周期和6%的占空比目视频闪发光。

各个道钉灯之间在控制电路（430）的控制下可以通过无线通信模块实现无线同步或同步延迟发光。

控制电路（430）通过封装材料封装在壳体（413）的腔体内。

蓄电元件（440）：

蓄电元件（440）为磷酸铁锂蓄电池，通过封装材料封装在壳体（413）的腔体内。

封装材料（461）（462）：

封装材料包括（461）（462）。

其中，封装材料（461）为螺丝，穿入壳体（411）上的固定孔内并将壳体（411）固定在壳体（413）的顶部，再用封装胶注入固定孔内密封。

封装材料（462）为密封圈，壳体（412）通过密封圈固定在壳体（413）的腔体内。

封装层（490）：

封装层（490）为PMMA透明板。

逆反射材料（4110）：

逆反射材料（4110）为透明PMMA树脂通过注塑工艺制成的长方形反光晶格板。逆反射材料（4110）下方设有加强筋，起结构加强和防水分区的作用。

本实用新型通过以下方法安装：

先将封装层（490）通过超声波热合到逆反射材料（4110）材料的底面上，并在封装层（490）与逆反射材料（4114）之间形成空气层，再将LED光源（420）通过透明封装胶粘合固定在封装层（490）的底面上，最后将三者的整体（逆反射材料（4110）面朝上）通过封装胶粘合固定到壳体（412）所述两个相对侧面的凹槽内，此时，LED光源（420）的发光主方向与安装路面平行方向呈90度减去60度等于30度夹角。

本实施例的一种类圆柱体的太阳能嵌入式发光反光道钉灯，安装时首先在路面挖孔，然后用环氧树脂将道钉灯固定在路面的安装孔，使道钉灯顶面与路面平齐，具有双面发光反光功能，且通过在LED光源的上方设置透光晶格型逆反射材料层，既保证了逆反射材料的可用面积，并通过合理设置内部结构，又保证了反光性能，且具有逆反射层和LED光源两者结合结构强度高、抗压和抗冲击性能好、耐车轮碾压、防水性能好等优点，及通过透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层的光扩散，从而使道钉灯发光更均匀柔和，对人眼的舒适度更高，从而既适用于传统道路，又适用于现有城市新型道路、公园绿道、自行车道等新型道路甚至居民小区道路，应用范围非常广泛。

实施例五

一种类四棱台体的太阳能凸起式发光反光道钉灯，包括壳体（511）（512）、LED光源（520）、控制电路（530）、蓄电元件（540）、光伏器件（550）、封装层（590）、逆反射材料（5110）、封装材料，如图8所示。

壳体（511）（512）：

壳体由（511）（512）两部分组成。

其中，壳体（511）作为透光窗口，为透明PC树脂通过注塑工艺制成的长方形面盖，从壳体（512）的上方嵌入壳体（512）的顶部开口内，并通过封装胶固定封装。

壳体（512）由白色ABS树脂通过注塑工艺制成。壳体（512）的上部为四棱台，下部为长方体，上下设有开口，内部设有空腔。壳体（512）上部四棱台的两个相对的类梯形侧面上分别设有两个开口向外的类梯形凹槽，这两个凹槽的中间分别设有一个穿线孔。

LED光源（520）：

LED光源（520）为SMD封装的贴片式白光LED，排列成面阵焊接在长方形铝基电路板上。所述长方形铝基电路板上涂有白漆，充当反射层的作用。

控制电路（530）：

控制电路（530）为通过线路与LED光源（520）相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭、及控制并驱动LED光源（520）以0.8s的周期和15%的占空比间歇发光。

控制电路（530）通过封装材料封装在壳体（512）的腔体内。

蓄电元件（540）：

蓄电元件（540）为磷酸铁锂蓄电池，通过封装材料封装在壳体（512）的腔体内。

光伏器件（550）：

光伏器件（550）为长方形单晶硅太阳能电池板，从壳体（512）的上方固定到壳体（512）的顶部开口内，并通过壳体（511）和封装胶固定封装。

封装层（590）：

封装层（590）为透明PC板，通过透明封装胶和LED光源（520）的铝基板粘合在一起，起固定防水的作用。

逆反射材料（5110）：

逆反射材料（5110）为透明PMMA树脂通过注塑工艺制成的反光晶格板。逆反射材料（5110）下方设有加强筋，分成三个分区，起结构加强和防水分区的作用。

封装材料：

封装材料为环氧封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型可以通过以下方法进行安装：

先将LED光源（520）与封装层（590）通过透明封装胶结合成的整体通过超声波热合到逆反射材料（5110）材料的底面上，并在封装层（590）与逆反射材料（5110）之间形成空气层；再将三者形成的整体整个通过超声波热合到壳体（512）所述相对两个侧面的凹槽内。

本实施例的一种类四棱台体的太阳能凸起式发光反光道钉灯，具有双面发光反光功能，且通过在LED光源的上方设置透光晶格型逆反射材料层，既保证了逆反射材料的可用面积，并通过合理设置内部结构，又保证了反光性能，且具有逆反射层和LED光源两者结合结构强度高、抗压和抗冲击性能好、耐车轮碾压、防水性能好等优点，及通过透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层的光扩散，从而使道钉灯发光更均匀柔和，对人眼的舒适度更高，从而既适用于传统道路，又适用于现有城市新型道路、公园绿道、自行车道等新型道路甚至居民小区道路，应用范围非常广泛。

以上所述仅为本实用新型的较佳方案而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的各种修改或变形、组合或叠加、等同替换等，或者将本技术应用于相关和类似技术领域，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (14)

1.一种太阳能发光反光道钉灯，包括壳体（1）、LED光源（2）、控制电路（3）、蓄电元件（4）、光伏器件（5）、封装材料（6）、逆反射材料层（11）；所述的壳体（1）为带有腔体或孔洞或凹槽或支承构件，并在顶部设有透光窗口、或、在顶部和侧部分别设有透光窗口的透光体或部分透光体；光伏器件（5）设在壳体（1）顶部透光窗口下方，LED光源（2）设在壳体（1）透光窗口下方的腔体或孔洞或凹槽内或支承构件上，LED光源（2）、蓄电元件（4）、光伏器件（5）分别通过线路与控制电路（3）相连；壳体（1）通过封装材料（6）将LED光源（2）、控制电路（3）、蓄电元件（4）、光伏器件（5）、逆反射材料层（11）封装为一体；其特征在于：所述的LED光源（2）为点光源或点阵光源或面光源或上述两者及两者以上的组合光源；部分或全部LED光源（2）的上方设有逆反射材料层（11），所述的逆反射材料层（11）为透光晶格型逆反射材料层或透光微棱镜型逆反射材料层，所述的控制电路（3）具有充放电控制功能，且具有控制LED光源（2）以一定周期频闪发光或连续发光的功能的控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的逆反射材料（11）的下方设有封装层（9），并且逆反射材料（11）与封装层（9）结合为一体，在逆反射材料层（11）与封装层（9）之间形成带有空气层的腔体；LED光源（2）设在所述的封装层（9）的上方或下方。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的封装层（9）为带有透光通道的封装层，或为具有防水功能的封装层。

4.根据权利要求2所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的封装层（9）上还设有反射层（7）。

5.根据权利要求2所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的逆反射材料层（11）与封装层（9）之间设有加强筋，或者所述的逆反射材料层（11）的下方设有加强筋并围成分区，全部或部分加强筋围成的分区内设有LED光源（2）。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的逆反射材料层（11）的下方设有结构分区，所述的结构分区内分别设有不同发光主波长的LED光源。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的LED光源（2）为带有刚性或柔性线路板的、排列成阵列的SMD封装的LED面阵光源或COB面光源，所述的线路板上设有反射层（7）；或者所述的LED光源（2）为侧边带有发光LED的导光板面光源，所述的导光板下方设有反射层（7）。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的LED光源（2）的上方设有光扩散元器件（8）。

9.根据权利要求2所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的封装层（9）为具有光扩散功能的透光板，LED光源（2）设在封装层（9）的下方。

10.根据权利要求8所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的LED光源（2）与、封装层（9）通过封装胶连结。

11.根据权利要求6所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的LED光源（2）与光扩散元器件（8）通过封装胶连结。

12.根据权利要求1所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的逆反射材料层（11）为部分设有点状或点阵状或圆形或方形或蜂窝形的不带逆反射结构的透光通道的逆反射材料层。

13.根据权利要求1所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的道钉灯上、或道钉灯的透光窗口上或透光窗口的下方分别设有不同回复反射方向的逆反射材料（11），或者所述的道钉灯上、或道钉灯的透光窗口上或透光窗口的下方分别设有不同逆反射结构的逆反射材料（11），或者所述的道钉灯上、或道钉灯的透光窗口上或透光窗口的下方分别设有不同材质的逆反射材料（11）。

14.根据权利要求1所述的一种太阳能发光反光道钉灯，其特征在于：所述的控制电路（3）为带有传感器或无线通信模块的控制电路；或为具有时控发光功能的控制电路；或为具有控制并驱动LED光源（2）按时序动态发光的功能的控制电路；或为具有控制并驱动多个道钉之间同步发光或延时同步发光的功能的控制电路；或为具有按内部预设程序或接收外部指令、发光或转换发光模式的功能的控制电路。