[实用新型]感应发光地砖

说明书

技术领域

本实用新型涉及发光地砖技术领域，具体而言，涉及一种感应发光地砖。

背景技术

相关技术中，发光地砖采用压阻式传感器或者红外式传感器，虽然能够检测到发光地砖上的重物并产生发光效果，但是在实际应用过程中存在以下缺陷：

(1)压阻式发光地砖设有压阻式传感器，根据压电原理检测重物，但是，在长期使用的情况下，对压阻式传感器的元器件磨损比较大，导致压阻式传感器的灵敏度降低；

(2)红外式发光地砖设有红外式传感器，动态或静态地检测地砖上方重物的红外信号，一方面，需要实时检测环境的温度，收到环境温度的热噪声影响大，需要精密的滤波处理电路，另一方面，不同环境温度导致红外式发光地砖的应用受到限制。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种感应发光地砖。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个实施例，提出了一种感应发光地砖，感应发光地砖包括局部透光或全部透光的地砖板材、电连接的光源组件和处理器，感应发光地砖还包括：电容传感器，电容传感器设于地砖板材的下方，电容传感器由上向下依次设置有第一极板、可形变绝缘介质和第二极板，电容传感器连接至处理器以输出电容值，其中，当重物压在地砖板材的上方时，可形变绝缘介质的厚度改变以致第一极板和第二极板之间的距离相应改变，处理器根据电容传感器的电容值控制光源组件的工作模式。

根据本实用新型的实施例的感应发光地砖，通过重物压在感应发光地砖的地砖板材上，重物的重力引起地砖板材发生向下的微小位移，设置在地砖板材下方的电容传感器检测到地砖板材发生向下的微小位移，将此位移转换为电信号，并将位移的电信号传递至与其电连接的处理器，处理器通过对电信号的转换与分析，通过输出端输出与位移信号相对应的控制信号，控制信号控制光源组件发光，然后透过地砖板材发射出去，实现了感应发光地砖的发光效果。

具体地，电容传感器中电容输出值的计算公式可以为：

其中，C表征电容传感器的电量，ε表征可形变绝缘介质的介电常数(本电容传感器采用了可形变绝缘介质)，S表征电容传感器第一极板与第二极板之间的相对面积，k表征电容常数，d表征电容传感器第一极板与第二极板之间的垂直距离。

将电容传感器设于地砖板材的下方，当重物压在地砖板材的上方时，重力使电容传感器中可形变绝缘介质的厚度改变(一般是厚度减小)，引起第一极板和第二极板之间的距离相应改变，导致电容传感器中电量Q改变，电量改变量ΔQ以电流的方式传递至与电容传感器电连接的处理器。

具体地，当可形变绝缘介质为一种弹性形变结构时，重物的重力G与d之间为线性负相关，也即在有重物下压时，重力G导致d线性变小，进而电容输出值C线性变大，在第一极板和第二极板之间的电势差U确定时，电量计算公式为：

Q＝C×U……(2)

值得特别指出的是，电容传感器并不限于根据公式(1)和(2)来检测重物，通过将电容传感器应用于感应发光地砖中，灵敏度均高于压阻式传感器和红外式传感器，另外，电容式传感器的应用成本低，不需要滤除热噪声等干扰信号。

其中，由于电容式传感器的检测灵敏度高，因此，电势差U可以取非常小，有效地降低了感应发光地砖的功耗损失。

另外，考虑到用户的人身安全，可以将第一极板连接地线，第二极板施加高电压，以保证用户接触踩踏第一极板时的安全。

根据本实用新型的上述实施例的感应发光地砖，还可以具有以下技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，优选地，可形变绝缘介质为绝缘气态介质或绝缘液态介质时，感应发光地砖还包括：弹性支撑组件，支撑于第一极板和第二极板之间，以形成可形变绝缘介质的容纳空间，其中，弹性支撑组件包括弹簧件、橡胶件和树脂件中的至少一种。

根据本实用新型的实施例的感应发光地砖，通过第一极板与第二极板之间设置弹性支撑组件，将第一极板和第二极板隔开一定距离，同时在第一极板与第二极板之间填充绝缘气态介质或绝缘液态介质，在无重物放置在第一极板上时，电容输出值反映为电量信息，并存储为参考电信号。

其中，弹性支撑组件包括弹簧件、橡胶件和树脂件中的至少一种，可以根据重物的压力呈线性变形，实现电容传感器精确检测重物压力大小的效果。

根据本实用新型的一个实施例，可形变绝缘介质为绝缘弹性固件，重物未压在地砖板材的上方时，绝缘弹性固件的厚度恢复至初始。