[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

说明书

本发明公开了一种自驱动发光地板、自驱动踩踏地板及人流量分布监测系统。其中，自驱动发光地板的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。通过在地板安装由发电机构成的能量采集和摩擦电压力探测元件，能量存储模块以及无线发射模块，可以实现踩踏探测地板，结合地板的分布式安装及后端监测分析，亦可以实现公共区域人流量分布的实时监测。本发明无需外部提供能源，安装方便，成本低廉，适用于商圈、写字楼、地铁站、飞机场、火车站等公共场所。

技术领域

本发明涉及智能建材/建筑技术领域，特别是涉及一种自驱动发光地板、自驱动踩踏探测地板以及人流量分布监测系统。

背景技术

发光地板以及人流量分布监测系统是智能建材和建筑的重要组成部分，其功能在美化商业圈、装饰个人住宅、道路指引、智慧建筑、公共安全等多方面具有广泛的应用价值。就目前而言，发光地板的实现主要还是依靠外部供电结合压力传感，控制电路模块的形式，其问题在于结构复杂、成本高、安装困难以及能耗等。另一方面，目前人流量分布的监测主要还是依靠图片采集前端装置和数据分析后端来实现。其存在的技术问题同样在于其前端装置需要外部供电，整体结构复杂，成本高以及能耗等。

发明内容

(一)本发明需解决的技术问题

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种自驱动发光地板及人流量分布监测系统，实现地板的无需外部供电的踩踏发光功能以及地板形式的无需外部供电的人流量分布监测。本发明能够解决以上所述的至少部分技术问题。

(二)本发明的技术方案

根据本发明的第一方面，提供一种自驱动发光地板，包括摩擦纳米发电单元，橡胶封装层，LED发光层和顶部透明封装层。用于将人体踩踏的能量转化为电能，无需任何电源管理电路，直接供给LED发光层发光工作。

具体地，本发明提供的自驱动发光地板，包括地板本体，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。

优选的，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。

优选的，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。。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。