[发明专利]自驱动发光地板、踩踏探测地板及人流量分布监测系统

权利要求书

1.一种自驱动发光地板，包括地板本体，其特征在于：所述地板本体包括自下至上布置的摩擦纳米发电机单元层和LED发光层，所述摩擦纳米发电机单元层配置为能够采集所述地板本体上人体/重物踩踏时的机械能并将其转化为电能，提供至所述LED发光层。

2.根据权利要求1所述的自驱动发光地板，其特征在于：所述摩擦纳米发电机单元层包括摩擦纳米发电机单元和弹性封装层，

所述摩擦纳米发电机单元包括上电极层、下电极层、覆盖在所述上电极层下表面的第一摩擦起电层和覆盖在所述下电极层上表面的第二摩擦起电层；

其中，所述第一摩擦起电层与第二摩擦起电层的材料具有彼此相反的正负摩擦起电特性，并且在所述弹性封装层的作用下可以互相接触分离。

3.根据权利要求2所述的自驱动发光地板，其特征在于：所述弹性封装层包括围绕摩擦发电机单元布置的第一弹性封装单元和布置在摩擦发电机单元之间的第二弹性封装单元；

所述第一弹性封装单元的材料为天然橡胶、或硅胶；所述第二弹性封装单元的材料为天然橡胶、硅胶或弹簧。。

4.根据权利要求3所述的自驱动发光地板，其特征在于：所述第二弹性封装单元以设定阵列排列；

优选的，所述第二弹性封装单元的材料为天然橡胶或硅胶，形状为两个半球形、球形、半球形、立方形、梯形柱或其组合。

5.根据权利要求3所述的自驱动发光地板，其特征在于：包括所述摩擦纳米发电机单元、所述第一弹性封装单元和所述第二弹性封装单元的摩擦纳米发电机层的厚度为1mm至10cm。

6.根据权利要求2-5任一项所述的自驱动发光地板，其特征在于：所述摩擦纳米发电机单元层进一步包括位于所述摩擦纳米发电机单元和弹性封装层上方的第一基底层，位于所述摩擦纳米发电机单元和弹性封装层下方的第二基底层。

7.根据权利要求6所述的自驱动发光地板，其特征在于：所述摩擦纳米发电机单元层进一步包括位于所述第一基底层与所述上电极层之间的第一柔性缓冲层；

和/或，包括位于所述第二基底层与所述下电极层之间的第二柔性缓冲层。

8.根据权利要求1-7任一项所述的自驱动发光地板，其特征在于：所述摩擦纳米发电机单元层包括电源管理模块；优选的，所述电源管理模块为整流桥。

9.根据权利要求1-8任一项所述的自驱动发光地板，其特征在于：所述LED发光层包括柔性贴片式LED阵列或PCB电路板基LED阵列；

优选的，所述LED阵列的连接方式为全串联连接或两组串联后反向并联连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的自驱动发光地板，其特征在于：所述地板本体还包括位于所述LED发光层顶部的透明封装层。

11.根据权利要求1-10任一项所述的自驱动发光地板，其特征在于：还包括集成在所述摩擦纳米发电机单元层内的能量存储模块，通过开关控制的形式在发光工作模式和踩踏机械能存储模式之间切换。

12.一种自驱动踩踏探测地板，其特征在于：包括如权利要求1-10任一项所述的自驱动发光地板，以及集成在所述摩擦纳米发电机单元层内的能量存储模块和无线信号发射模块，其中，所述发电机单元采集转化踩踏时的机械能至电能，接入能量存储模块存储，能量存储模块输出端接入无线信号发射模块供能端为其供能。

13.根据权利要求12所述的自驱动踩踏探测地板，其特征在于：还包括压力传感单元，压力传感单元信号接入无线信号发射模块信号接入端；当所述能量存储模块中能量存储足够时，无线发射模块发射由压力传感单元探测的电信号至后端系统。